ES2886437T3 - Material de envasado y recipiente de envasado que tiene un dispositivo de apertura hecho a partir del mismo - Google Patents
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Abstract
Un material de envasado para un recipiente de envasado para alimentos líquidos o semilíquidos, que comprende un laminado de material de envasado y un dispositivo de apertura de plástico, comprendiendo el laminado de material de envasado una capa gruesa (12) de papel o cartón, teniendo la capa gruesa una capa de termosellado (16) en un lado, una capa de barrera (14), dispuesta entre la capa gruesa (12) y la capa de termosellado (16), y una capa laminada (13), que está dispuesta entre la capa de barrera y la capa gruesa, en donde la capa de papel o cartón gruesa del laminado de material de envasado está provista de uno o más debilitamientos en contacto directo o indirecto con una atenuación en el laminado de material de envasado, constituyendo el debilitamiento, al menos parcialmente, un área de apertura para el consumidor, estando la atenuación comprendida por la capa de termosellado (16), la capa de barrera (14) y la capa laminada (13) y no comprendiendo la capa gruesa, en donde el dispositivo de apertura de plástico comprende una primera parte en el exterior del material de envasado, conectada a través de un puente de material a una segunda parte en el interior del material de envasado, estando el puente de material completamente formado en la atenuación, y extendiéndose el laminado de material de envasado dentro del área de apertura para el consumidor para que se rompa al usar el dispositivo de apertura para abrir el área de apertura para el consumidor.
Description
DESCRIPCIÓN
Material de envasado y recipiente de envasado que tiene un dispositivo de apertura hecho a partir del mismo
Campo técnico
En este documento se describen los materiales de envasado para recipientes de envasado aséptico para alimentos líquidos o semilíquidos, su método de producción y su uso. El recipiente de envasado tiene un dispositivo de apertura.
Antecedentes
Los recipientes de envasado del tipo desechable de un solo uso para alimentos líquidos se producen a menudo a partir de un material de envasado a base de cartón o tetrabrik. Uno de estos recipientes de envasado que se producen habitualmente se comercializa con la marca comercial Tetra Brik® Aseptic y se emplea principalmente para el envasado aséptico de alimentos líquidos como leche, zumos de frutas, etc., comercializados y vendidos para almacenarse a temperatura ambiente a largo plazo. El material de envasado en este recipiente de envasado conocido suele ser un laminado que comprende una capa gruesa de papel o cartón y capas de termoplásticos exteriores a prueba de líquidos. Para hacer el recipiente de envasado a prueba de gases, en particular, a prueba de oxígeno, por ejemplo, para el envasado aséptico, como el envasado de leche o zumos de frutas, el laminado en estos recipientes de envasado comprende normalmente al menos una capa de barrera contra el gas adicional, más habitualmente, un papel de aluminio.
En el interior del laminado, es decir, el lado destinado a mirar hacia el contenido de alimento lleno de un recipiente producido a partir del laminado, hay una capa más interna, aplicada sobre el papel de aluminio, capa interior más interna que puede estar compuesta por una o varias capas parciales, que comprenden polímeros adhesivos termosellables y/o poliolefinas termosellables. También en el exterior de la capa gruesa de papel o cartón hay una capa de polímero termosellable más externa (capa decorativa). Las capas de polímero termosellable a menudo se basan en polietileno de baja densidad o mezclas del mismo.
Los recipientes de envasado se fabrican generalmente por medio de modernas máquinas de envasado a alta velocidad del tipo que forma, llena y sella continuamente envases a partir de una malla o de troqueles prefabricados de material de envasado, por ejemplo, máquinas de envasado de tipo Tetra Brik® Aseptic. De este modo, los recipientes de envasado pueden producirse mediante la denominada tecnología de formado-llenado-sellado que incluye básicamente el reformado continuo de una malla del laminado de material de envasado por medio de una máquina de llenado que forma, llena y sella la malla en envases.
Un aspecto del método de envasado tipo Tetra Brik® es, como se ha indicado anteriormente, la posibilidad de envasado continuo a alta velocidad, que tiene un impacto considerable en la rentabilidad. Normalmente, se pueden preparar muchos miles de envases por hora. Por ejemplo, el Tetra Pak® A3/speed puede fabricar alrededor de 15000 envases por hora (recipientes de envasado de tamaño familiar de 0,9 litros y más) y alrededor de 24000 recipientes de envasado por hora (envases para porciones).
Habitualmente, el recipiente de envasado tiene un dispositivo de apertura para facilitar la apertura al consumidor, muchos tipos diferentes de dispositivos de apertura, incluyendo lengüetas o dispositivos de apertura moldeados como, por ejemplo, los que se analizan en los documentos WO03/095199 y WO/2009/000927. La solicitud de patente de Estados Unidos n.° 5029752 A describe un recipiente de envasado que tiene una parte superior plana plegada con una compleja disposición de apertura que incluye pliegues triangulares y "puentes" de plástico por la parte superior. El troquel de envasado tiene una línea de debilitamiento dispuesta en la proximidad de un orificio y otra abertura, cortada a través del troquel de material de envasado. La solicitud de patente de Estados Unidos n.° 4828 138 A describe un dispositivo de apertura que tiene un miembro en forma de anillo. La pieza media de la abertura, que está constituida por el laminado de material de envasado, puede comprender una capa de barrera. La solicitud de patente europea n.° EP 0117125 A2 se refiere a un dispositivo de apertura en una lata de metal y describe el termosellado de la tapa y del dispositivo de apertura a la capa interior de polímero de la lata de metal, para proporcionar una función de remache.
Objetos
Un objeto es fabricar un material de envasado y recipientes de envasado para alimentos líquidos y semilíquidos fabricados a partir del material de envasado, teniendo dichos recipientes un dispositivo de apertura moldeado.
Un objeto es fabricar un material de envasado adecuado para producir recipientes de envasado para alimentos líquidos y semilíquidos, en donde el recipiente de envasado tiene un dispositivo de apertura moldeado que tiene una alta eficiencia con respecto a la cantidad de material utilizado y el tiempo necesario para la producción del dispositivo de apertura.
Los objetos anteriores y otros distintos se logran mediante un material de envasado para un recipiente de envasado
para alimentos líquidos o semilíquidos, que comprende un laminado de material de envasado y un dispositivo de apertura de plástico, comprendiendo el laminado de material de envasado una capa gruesa (12) de papel o cartón, una capa de termosellado en un lado, una capa de barrera (14), dispuesta entre la capa gruesa (12) y la capa de termosellado (16), y una capa laminada (13), que está dispuesta entre la capa de barrera y la capa gruesa, en donde la capa de papel o cartón gruesa del laminado de material de envasado comprende uno o más debilitamientos en contacto directo o indirecto con una atenuación en el material de envasado, constituyendo el debilitamiento al menos parcialmente un área de apertura para el consumidor y estando la atenuación compuesta por la capa de termosellado (16), la capa de barrera (14) y la capa laminada (13) y no comprendiendo la capa gruesa, en donde el dispositivo de apertura de plástico comprende una primera parte en el exterior del recipiente de envasado conectada a través de un puente de material a una segunda parte en el interior del material de envasado, estando el puente de material completamente formado en la atenuación y extendiéndose el laminado de material de envasado dentro del área de apertura para el consumidor para que se rompa al usar el dispositivo de apertura para abrir el área de apertura para el consumidor. Los objetos anteriores y otros distintos se consiguen mediante un método de fabricación de un recipiente de envasado proporcionando un laminado de material de envasado como se describe en el presente documento, disponiendo, en un lado del laminado de material de envasado, una primera parte de molde que comprende al menos una primera cavidad de molde, disponiendo una segunda parte de molde que comprende al menos una segunda cavidad de molde en el lado opuesto de la primera parte de molde y en el lado opuesto del laminado de material de envasado, en donde la primera cavidad de molde se superpone al menos parcialmente a la segunda cavidad de molde, inyectando un baño de plástico en al menos una de las cavidades de molde, permitiendo que el baño de plástico atraviese el laminado de material de envasado en un área superpuesta para formar un puente de material, permitiendo que el baño de plástico fluya al interior de al menos la cavidad de molde opuesta y, posteriormente, retirando las partes de molde primera y segunda, obteniendo un material de envasado que comprende un dispositivo de apertura, formando el material de envasado que comprende el dispositivo de apertura en una forma deseada, llenando y sellando el material de envasado formado con un producto alimenticio líquido o semilíquido, y obteniendo un recipiente de envasado con un dispositivo de apertura.
Los objetos anteriores y otros distintos se consiguen mediante un recipiente de envasado que comprende un laminado de material de envasado como se describe en el presente documento, un dispositivo de apertura de plástico, un área de apertura para el consumidor y un debilitamiento, que define al menos parcialmente el área de apertura para el consumidor, en donde el dispositivo de apertura de plástico comprende una primera parte en el exterior del recipiente de envasado, conectada a través de un puente de material, a una segunda parte en el interior del recipiente de envasado, extendiéndose el laminado de material de envasado dentro del área de apertura para el consumidor para que se rompa al usar el dispositivo de apertura para abrir el área de apertura para el consumidor.
Descripción detallada de las realizaciones
En el presente documento se describen aspectos relacionados con un material de envasado que se analiza y ejemplifica en detalle en el presente documento. Algunos aspectos también se refieren a un método de preparación del material de envasado. Además, algunos aspectos se refieren al uso del material de envasado para proporcionar recipientes de envasado adecuados para productos alimenticios líquidos y semilíquidos. El material de envasado se utiliza, en un aspecto, en una máquina de llenado, por ejemplo, del tipo formado-llenado-sellado, como la máquina de llenado Tetra Pak® A3, para la fabricación de recipientes de envasado aséptico. En algunos aspectos, los recipientes de envasado se fabrican a partir de una malla de material de envasado alimentada por rollos. Un aspecto se refiere a un método de fabricación de un dispositivo de apertura, que comprende las etapas de disponer una primera parte de molde que comprende al menos una primera cavidad de molde en un lado del laminado de material de envasado descrito en aspectos y realizaciones en el presente documento, en donde la primera parte del molde está dispuesta al menos parcialmente sobre la atenuación del material de envasado, disponer una segunda parte de molde que comprende al menos una segunda cavidad de molde en un lado opuesto del material de envasado, en donde la primera cavidad de molde se superpone parcialmente a la segunda cavidad de molde en una o más áreas superpuestas e inyectar un baño, tal como un baño de plástico, en al menos una de las cavidades de molde, en donde el baño atraviesa el material de envasado en un área superpuesta formando un puente de material, permitir que el baño de plástico fluya al interior de al menos la cavidad de molde opuesta y retirar las partes de molde primera y segunda, y obtener un material de envasado que comprende un dispositivo de apertura, formar el material de envasado con una forma deseada, por ejemplo, un tubo continuo o una hoja de material de envasado, y a continuación, llenar y sellar el material de envasado formado con un producto alimenticio líquido o semilíquido y obtener un recipiente de envasado con un dispositivo de apertura. La primera parte de molde y la segunda parte de molde contienen una cavidad de molde primera y segunda, respectivamente. El plástico atraviesa el material de envasado al menos parcialmente debido a la presión acumulada en la cavidad en la que se proporciona el baño de plástico. El puente de material se forma completamente en la atenuación. En algunas realizaciones, el baño de plástico cubre al menos parte de la atenuación.
En algunas realizaciones, el baño de plástico atraviesa el material sin cubrir la atenuación, es decir, cubriendo solo la sección de lengüeta y la pieza de plástico, es decir, que está formando la pieza moldeada en el interior del recipiente de envasado. También es en la atenuación donde el baño de plástico podrá más fácilmente atravesar, es decir, penetrar, el material de envasado.
El dispositivo de apertura desvelado en este documento puede conectar mecánicamente un lado del material de
envasado (por ejemplo, el lado que en el recipiente de envasado estará en contacto con los alimentos) con el lado opuesto del material de envasado (por ejemplo, aquel que se convertirá en el exterior del recipiente de envasado). Cuando está dispuesto de la manera aquí descrita, el dispositivo de apertura puede ejercer una fuerza sobre el material de envasado, por ejemplo, una fuerza de tracción aplicada al dispositivo de apertura en el exterior del recipiente de envasado puede transferirse a una fuerza aplicada al interior del recipiente de envasado haciendo que el material de envasado se rompa. La rotura del recipiente de envasado de manera controlada es una ventaja utilizando un dispositivo de apertura como se describe en el presente documento. Siempre que un consumidor rompe el recipiente de envasado utilizando el dispositivo de apertura, se forma un área de apertura para el consumidor. En algunos aspectos, el área de apertura bien definida del recipiente de envasado se obtiene ejerciendo una fuerza sobre sustancialmente todas las capas del material de envasado, en lugar de aplicar una fuerza de tracción solo en la capa superior, es decir, como cuando un dispositivo de apertura se pega en el exterior del recipiente de envasado. Ejercer una fuerza dirigida sustancialmente a todas las capas del material de envasado reduce el riesgo de delaminación, por ejemplo, que la capa decorativa se libere de una o más de las demás capas.
A medida que el baño de plástico atraviesa el material de envasado en las áreas superpuestas, el baño puede cubrir partes expuestas del material de envasado, por ejemplo, en caso de que la capa de barrera sea papel de aluminio y tenga su superficie expuesta, puede cubrirse ventajosamente. También se puede soldar a una capa más interna del material. Esto genera varias características beneficiosas. La capa más interna, es decir, en contacto con alimentos en caso de un recipiente de envasado lleno, se formará a partir de una capa continua, lo que reducirá el riesgo de fugas (por dentro o fuera del recipiente). Además, cubrir las partes expuestas de, por ejemplo, la capa gruesa del material de envasado, reducirá el riesgo de que la capa gruesa (en caso de una capa de papel o cartón) absorba humedad, lo que podría poner en peligro la integridad del recipiente de envasado y, por tanto, la calidad del producto alimenticio contenido en su interior. En algunas realizaciones se proporciona el dispositivo de apertura, en el exterior del recipiente de envasado, como una sección de lengüeta para los consumidores sin cubrir la atenuación completa, es decir, como se ha explicado anteriormente, que atraviesa la atenuación que conecta con la pieza del interior del recipiente de envasado a través de un puente de material. En algunas realizaciones, el papel de aluminio es visible de este modo en el área de la atenuación, y puede estar cubierta o no por la capa decorativa.
El método mencionado anteriormente para fabricar un dispositivo de apertura permite la posibilidad de fabricar un dispositivo de apertura sin excesivos componentes.
Según una o más realizaciones, el solapamiento entre la cavidad de molde primera y segunda se puede colocar de acuerdo con una marca en el material de envasado. Según los aspectos desvelados en el presente documento, no es necesario disponer las partes de molde en relación con un patrón de orificios sobre o dentro del material de envasado, sin embargo, para mejorar la colocación de las partes de molde, pueden seguir colocándose de acuerdo con una marca de control sobre el material de envasado, un ejemplo de marca de control es la atenuación.
Este puede ser el caso, en concreto, en realizaciones donde las partes de molde vayan a disponerse en consonancia con un debilitamiento del material de envasado. El uso de un debilitamiento puede hacer que la fuerza ejercida sobre el material de envasado al abrir el recipiente de envasado se dirija de manera que se cree un área definida de apertura para el consumidor. Además, en algunas realizaciones, el debilitamiento o debilitamientos proporcionados en el material de envasado pueden reducir la cantidad de restos o "rebordes" generados durante la apertura, y el debilitamiento o debilitamientos definen al menos parcialmente un área de apertura para el consumidor. El debilitamiento o debilitamientos también pueden mejorar el aspecto visual del área de apertura, así como garantizar que ningún material de envasado termine en el producto alimenticio líquido o semilíquido tras la apertura. La forma y el diseño del debilitamiento o debilitamientos pueden ser los desvelados en las figuras adjuntas, pero también son posibles muchos otros diseños siempre que la propagación de una fuerza, aplicada en el dispositivo de apertura, se propague suficientemente a través del debilitamiento o debilitamientos, para crear un área de apertura para el consumidor. El debilitamiento o debilitamientos son relieve, ranurado, compresión y perforación. En algunas realizaciones, el debilitamiento o debilitamientos son una perforación.
En una o más realizaciones descritas en el presente documento, la inyección del baño de plástico está dispuesta para atravesar el material de envasado desde la capa más interna del material de envasado (que será la capa en contacto con alimentos) hacia las capas exteriores del mismo. Esto puede lograrse convenientemente inyectando baño de plástico en la cavidad dispuesta en el interior del material de envasado. Pueden disponerse puntos de inyección adicionales en la cavidad o disponerse en el exterior del material de envasado. Como se analiza en este documento, siempre que se utilice "exterior" e "interior" en relación con un material de envasado, se supone que significa que un lado particular se convertirá en el interior o exterior del recipiente de envasado lleno.
Algunas realizaciones del presente documento se refieren a un dispositivo de apertura fabricado mediante moldeo termoplástico. Un ejemplo más específico es el moldeo por inyección del dispositivo de apertura mediante un material termoplástico como un polietileno, polipropileno u otro plástico apto para moldeo por inyección. Dicho dispositivo de apertura comprende una primera parte en un lado de un material de envasado y una segunda parte en un lado opuesto del material de envasado, estando las partes primera y segunda formadas en una única pieza y unidas por al menos un puente de material que se extiende a través del material de envasado. El puente de material es un material plástico seleccionado entre materiales termoplásticos para moldeo, como moldeo por inyección, y ejemplos adecuados pueden
ser polietileno, polipropileno y tereftalato de polietileno o mezclas de los mismos, aptos para moldeo por inyección. Por consiguiente, dicha realización permite que una fuerza aplicada sobre la primera parte se transfiera a la segunda parte del dispositivo de apertura. En un ejemplo práctico, esto producirá una fuerza, por ejemplo, una fuerza de tracción, aplicada sobre la primera parte en el exterior del material de envasado y transmitida a la segunda parte en el interior del recipiente de envasado. Esto generará una fuerza sobre el material de envasado desde el interior. La fuerza generada hará que el material de envasado se rompa. El tipo de apertura aquí descrito supone un bajo riesgo de delaminación (separación de las capas combinadas en el material de envasado).
Según una o más realizaciones, el dispositivo de apertura puede comprender más de uno, por ejemplo, dos, puentes de material, que aumentan el número de diseños posibles para el dispositivo de apertura. Dos puentes de material, es decir, dos posiciones donde el material del dispositivo de apertura atravesará el material de envasado, ofrecen la posibilidad de obtener soluciones funcionalmente complejas, así como soluciones visualmente atractivas.
Según una o más realizaciones, el puente de material y/o sus partes adyacentes pueden incorporar bordes expuestos del material de envasado. Aunque es beneficioso que no haya ninguna fibra (en caso de una capa gruesa de, por ejemplo, cartón) expuesta en el interior del recipiente de envasado, y aunque la presente realización permite evitar que las fibras expuestas absorban humedad del exterior, una cobertura absoluta también es beneficiosa en el exterior del recipiente de envasado y, en cualquier caso, mejorará el aspecto visual del dispositivo de apertura.
En una o más realizaciones, la primera parte se divide en diferentes partes operativas, comprendiendo, por ejemplo, una sección de lengüeta y una sección de marco, estando ambas conectadas a la segunda parte mediante al menos un puente de material cada una. Esta disposición proporciona diferentes partes operativas en un exterior del recipiente de envasado, sin que las partes operativas tengan que estar conectadas directamente entre sí en el exterior del recipiente de envasado. La sección de lengüeta puede, por ejemplo, estar soldada al exterior del recipiente de envasado. En algunas realizaciones, las piezas de la sección de lengüeta están soldadas al exterior del recipiente de envasado para facilitar el transporte y el almacenamiento y proporcionar, sin embargo, una apertura fácil del recipiente de envasado por parte del consumidor. Además, la soldadura puede reducir el riesgo de daños a los envases y aberturas durante el transporte.
Comenzando con la producción, el molde puede abrirse antes de que el plástico se haya solidificado. En consecuencia, en algunas realizaciones se reducen los tiempos de ciclo. Sin embargo, abrir el molde antes de que el plástico se haya solidificado supondrá un riesgo de deformación, motivo por el que es importante un control preciso. El aumento de la adherencia, sin embargo, ayudará a colocar el dispositivo de apertura antes de que el plástico se congele, ya que un volumen del mismo quedará anclado de forma segura al material de envasado. Otra ventaja es que el dispositivo de apertura puede soldarse eficazmente a la capa o capas exteriores del material de envasado. Esto garantizará un sellado adecuado del recipiente de envasado propiamente dicho, y también garantizará que el núcleo del material de envasado esté encapsulado. La encapsulación es de particular interés cuando se utilizan capas gruesas a base de fibras que absorben la humedad, por ejemplo, papel o cartón. En algunos aspectos, la encapsulación es importante ya que el material del dispositivo de apertura ha atravesado el laminado de material de envasado.
Los materiales habituales para el dispositivo de apertura son materiales termoplásticos aptos para moldeo por inyección. Ejemplos adecuados de los mismos son polietileno, polipropileno y tereftalato de polietileno.
El dispositivo de apertura se moldea por inyección en las máquinas de envasado a alta velocidad, lo que supone que el moldeo, por ejemplo, el moldeo por inyección, debe realizarse de forma rápida y fiable, ya que el material de envasado se esterilizará posteriormente, por ejemplo, mediante peróxido de hidrógeno o mediante un haz de electrones. A continuación, el material de envasado se llenará y sellará y, como se ha mencionado anteriormente, se producirán muchos miles de envases, como 12000 envases o más por hora. Opcionalmente, se puede contemplar que la provisión del dispositivo de apertura moldeado se realice antes de una máquina de llenado. En consecuencia, el laminado de material de envasado debe ser adecuado para el tipo de moldeo, por ejemplo, moldeo por inyección. El material de envasado comprende al menos una capa decorativa, que tiene sobre un lado una capa gruesa (12), como una capa de papel o cartón, que en el lado opuesto a la capa decorativa (11) tiene una capa de barrera (14), como una película o revestimiento de barrera o papel de aluminio, que en el lado opuesto a la capa gruesa tiene una capa de termosellado (16), y en donde el material de envasado comprende un debilitamiento en contacto, directa o indirectamente, con una atenuación en el material de envasado. La atenuación es, por ejemplo, una abertura, un rebaje o una hendidura. La atenuación consta de los mismos materiales (por ejemplo, capas) que el resto del material de envasado, con la excepción de la capa gruesa. Un corte (es decir, un orificio) se crea en la capa gruesa antes de la laminación.
La atenuación es un orificio cubierto por la capa de barrera, la capa laminada y la capa de termosellado, es decir, no la capa decorativa y gruesa. En algunas realizaciones, la atenuación también comprende la capa decorativa. La atenuación puede verse como una membrana que permite que el recipiente de envasado se llene con alimentos líquidos o semilíquidos sin poner en peligro el recipiente de envasado, es decir, se mantiene su rendimiento previsto y, por ejemplo, la barrera, como agua, vapor y oxígeno, se mantiene. La atenuación puede adoptar cualquier forma deseada. Generalmente, la atenuación (así como el debilitamiento o debilitamientos) no debe estar demasiado cerca de las bandas de sellado y/o líneas de plegado. Al analizar el término "indirecto" en relación con las realizaciones
desveladas en este documento, este significa que el debilitamiento o debilitamientos, por ejemplo, una perforación, compresión, ranurado o relieve, no tiene que estar necesariamente en contacto directo con la atenuación siempre que se aplique una fuerza a través del dispositivo de apertura, suficiente para hacer que la rotura del material de envasado se propague a través del debilitamiento o debilitamientos para generar un área de apertura para el consumidor. Por tanto, el debilitamiento debe colocarse suficientemente cerca de la atenuación, de manera que una fuerza que se aplique al material de envasado en la atenuación a través de un dispositivo de apertura y que haga que el material de envasado en la atenuación se quiebre o se rompa se propague aún más a través del debilitamiento para generar un área de apertura para el consumidor. Generalmente, esto significa que el debilitamiento define al menos parcialmente la forma del área de apertura para el consumidor.
En algunas realizaciones, la atenuación está en contacto directo con el debilitamiento. Generalmente, el debilitamiento es un cambio en al menos la superficie de una de las capas del material de envasado, por ejemplo, la capa gruesa.
El dispositivo de apertura está dispuesto en la atenuación y en algunas realizaciones cubre, al menos parcialmente, la atenuación. Al disponer el dispositivo de apertura al menos parcialmente en la atenuación que está conectada al debilitamiento, es posible fabricar un recipiente de envasado, que contiene un producto alimenticio líquido o semilíquido, que tiene un dispositivo de apertura proporcionado a bajo coste y con poca cantidad de material. Una fuerza, como una fuerza de tracción, aplicada, por ejemplo, por un consumidor al dispositivo de apertura, hace que el recipiente de envasado se rompa y la rotura así creada se propague a través del debilitamiento o debilitamientos para generar un área de apertura definida para el consumidor. En consecuencia, es posible crear áreas de apertura definidas en recipientes de envasado, por ejemplo, para verter o para permitir que un consumidor beba el alimento líquido o semilíquido.
En algunas realizaciones, el debilitamiento es una perforación. La atenuación es un orificio perforado cubierto al menos por la capa de barrera, la capa laminada y la capa de termosellado, es decir, no la capa gruesa y decorativa. La atenuación se puede considerar como membrana y generalmente es una pieza continua de las capas aplicables, es decir, capas que, por ejemplo, se han dispuesto después de perforar o cortar el orificio.
En algunas realizaciones, el orificio perforado cubierto por la membrana es un orificio que tiene un diámetro de entre 4-15, como de aproximadamente 5-12 mm, como de aproximadamente 6-10 mm, como de aproximadamente 8 mm.
En consecuencia, la atenuación comprende varias capas, es decir, la capa de termosellado, el adhesivo, la capa de barrera y la capa laminada. Esto significa que la atenuación no comprende la capa gruesa.
Por tanto, la atenuación comprende al menos la capa de barrera, la capa laminada y la capa de termosellado. La capa de termosellado está comprendida en la atenuación, para la fabricación de dispositivos de apertura como se describe en este documento en envases del tipo que son recipientes de envasado en forma de ladrillo, recipientes de envasado con cierre en pico (gable top), recipientes de envasado en forma de cuña, recipientes de envasado con base cuadrada, rectangular u octogonal que tienen una parte superior inclinada. Ejemplos de estos son envases Tetra Brik®, Tetra Brik® Aseptic, Tetra Brik® Edge, Tetra Gemina® Aseptic, Tetra Prisma® Aseptic y Tetra Rex®.
Por tanto, el material de envasado comprende el debilitamiento como una perforación y la atenuación está cubierta por varias capas del material de envasado, con la excepción de la capa gruesa.
En algunas realizaciones, la atenuación debería formarse a una distancia desde las bandas de sellado; de hecho, una atenuación demasiado cercana a una banda de sellado puede dañarse durante la formación de la misma debido al calor y a la presión aplicados para formar el material de envasado en un recipiente de envasado.
La capa gruesa comprende un corte y es una capa de papel o cartón.
Los siguientes términos y definiciones utilizados en el presente documento recibirán la definición que figura a continuación
Una "poliolefina" o "polialqueno" es un polímero producido a partir de una olefina simple de fórmula C2H2n, como un monómero.
Un "polietileno" es una poliolefina producida polimerizando el monómero etileno.
Un "copolímero" o "heteropolímero" es un polímero de dos o más especies monoméricas.
Un "polietileno de alta densidad" o "HDPE" es un polímero de etileno que tiene una densidad de más de 0,941 g/cm3.
Un "polietileno de baja densidad" o "LDPE" es un homopolímero de polietileno que tiene una densidad de 0,910 a 0,935 g/cm3. El LDPE también se conoce como polietileno ramificado o heterogéneamente ramificado debido al número relativamente grande de ramificaciones de cadena larga que se extienden desde la estructura principal del polímero. El LDPE lleva fabricándose comercialmente desde la década de 1930 y se conoce bien en la técnica.
Un "polietileno lineal de baja densidad" o "LLDPE", se refiere a un copolímero de polietileno que tiene una densidad de 0,89 g/cm3. El LLDPE es lineal y no contiene sustancialmente ramificaciones de cadena larga, y generalmente tiene una distribución de peso molecular más estrecha que el LDPE convencional. El "polietileno lineal de baja densidad" (LLDPE) tradicional se puede producir con catalizadores Ziegler-Natta y catalizadores de vanadio convencionales. El LLDPE también lleva fabricándose comercialmente durante mucho tiempo (desde la década de 1950 para reactores de solución y desde la década de 1980 para reactores de fase gaseosa) y también se conoce bien en la técnica.
Un "mLLDPE" es un polietileno lineal de baja densidad producido por catalizadores de metaloceno en reactores de fase gaseosa y/o con catalizadores de metaloceno en reactores de suspensión y/o con cualquiera de los catalizadores de haftoceno en reactores de solución. Los mLLDPE se conocen bien en la técnica de tecnología de envasado.
Un "troquel" significa una hoja tubular plegada y plana, prefabricada a partir de un material de envasado, tal como un material de envasado que comprende papel o cartón, y revestimientos de plástico a prueba de líquido en cada lado del papel o cartón. El troquel se utiliza para fabricar recipientes de envasado sellados erigiendo el troquel hacia una funda tubular abierta que se sella transversalmente en un extremo antes de llenar y sellar transversalmente el extremo abierto.
Un "grosor" que se refiere al material de envasado, a un recipiente de envasado o a sus capas se determina mediante microscopía, por ejemplo, mediante un microscopio adecuado como los comercializados con el nombre de Olympus, por ejemplo, BX51.
"Alimento líquido o semilíquido" se refiere generalmente a productos alimenticios que tienen un contenido fluido que opcionalmente pueden contener trozos de alimento. Lácteos y leche, bebidas de soja, arroz, cereales y semillas, zumo, néctar, bebidas sin gas, bebidas energizantes, bebidas isotónicas, bebidas de café o té, agua de coco, bebidas de té, vino, sopas, jalapeños, tomates, salsa (como salsa para pasta), judías y el aceite de oliva son algunos ejemplos de los productos alimenticios contemplados.
"Aséptico" en relación con un material de envasado y un recipiente de envasado se refiere a las condiciones donde se eliminan, inactivan o matan bacterias, esporas y microorganismos que se eliminan, inactivan o matan. Generalmente se utiliza un proceso aséptico cuando un producto se envasa asépticamente en un recipiente de envasado.
El término "termosellado" se refiere al proceso de sellado de un material termoplástico con otro. Por lo tanto, un material termosellable debería poder generar un sellado cuando se ponga en contacto con otro termoplástico adecuado en las condiciones apropiadas, como cuando se aplica suficiente calentamiento. El calentamiento adecuado se puede lograr mediante calentamiento por inducción o calentamiento ultrasónico u otros medios de calentamiento.
El término "debilitamiento" significa una compresión, ranurado, perforación o relieve del material.
El término "atenuación" significa una parte del material de envasado que comprende al menos la capa de termosellado, la capa de barrera y la capa laminada, y no comprende la capa gruesa. La atenuación puede ser, por ejemplo, una abertura, hendidura o rebaje, siempre que esté cubierto por al menos las capas mencionadas del material de envasado. Como ejemplo, la atenuación es una continuación de la capa de barrera, la capa laminada y la capa de termosellado más interna del material de envasado y la capa gruesa se ha cortado formando los límites de la atenuación.
Los materiales de envasado laminados se obtienen mediante diversos métodos para laminar capas juntas, como laminación por extrusión, laminación adhesiva seca, laminación por calor-presión, y también se pueden incluir diversos métodos de revestimiento. Aunque la técnica de laminación particular no es crucial para lograr los beneficios, se considera que es de uso particular en la laminación por extrusión para producir materiales de envasado laminados, en particular, envases de tetrabrik utilizados para alimentos, tales como alimentos líquidos y semilíquidos.
El término "área de apertura para el consumidor" significa el área del material de envasado que define, después de abrir el envase, la parte abierta del envase, es decir, se abre y se ve como la apertura que realiza un consumidor. En una realización de la presente invención, el área de apertura para el consumidor es más grande que el dispositivo de apertura en sí y más grande que el área del material de envasado al que está unido el dispositivo de apertura.
Como consecuencia, se proporciona un recipiente de envasado que tiene una larga vida útil, siendo la vida útil no inferior a 3, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 meses. Naturalmente, se prefiere una vida útil larga. Generalmente, se requiere una vida útil de al menos 12 meses que, sin embargo, puede variar según las diferentes preferencias. En un aspecto, un recipiente de envasado fabricado con el material de envasado descrito en el presente documento tiene una vida útil de 12 meses.
En particular, se proporciona dicho material de envasado laminado que comprende una capa gruesa, tal como una capa gruesa de papel o cartón. La capa gruesa está dispuesta para proporcionar la mayor contribución a la rigidez a la flexión del laminado. El papel o cartón utilizado en este caso tiene un gramaje de entre 60-480 g/m2, dependiendo
del requisito para diferentes tipos de envases. El gramaje del cartón se evalúa de acuerdo con la norma ISO 536. El gramaje expresa el peso por unidad de área y se mide en g/m2. El papel o cartón tiene normalmente un grosor de entre 80-660 pm y se selecciona apropiadamente para obtener la rigidez deseada apta para el tipo de recipiente de envasado y el producto alimenticio previsto. El grosor de la capa gruesa se puede evaluar mediante microscopía, como se analiza en el presente documento a continuación. La capa gruesa es de papel o cartón.
La capa gruesa se puede tratar o revestir para mejorar la compatibilidad entre las capas y obtener propiedades deseadas adicionales, tales como una rigidez mejorada. La capa gruesa puede tener un grosor de entre 80-660 pm, tal como de 90-110 pm y 200-500 pm, tal como de 250-350 pm. Expresado en g/m2, un intervalo adecuado es 67 450 g/m2. La capa gruesa puede contener revestimientos como, por ejemplo, un revestimiento de arcilla. En algunas realizaciones, la capa gruesa es una capa de papel o cartón.
El material de envasado en algunas realizaciones comprende una capa gruesa de papel o cartón (es decir, tetrabrik) que tiene una capa decorativa, es decir, que es el lado exterior del recipiente de envasado llenado y sellado. El lado de la capa gruesa, es decir, el papel o cartón, que va a ser el lado exterior del recipiente de envasado cerrado y sellado puede contener una impresión cubierta por la capa decorativa. La capa decorativa es una capa de poliolefina, tal como la capa de poliolefina termosellable más externa mencionada anteriormente en contacto con el entorno, por ejemplo, LDPE o polipropileno. La capa decorativa proporciona protección y estabilidad adicionales al recipiente de envasado.
La capa decorativa es una capa o varias capas de poliolefina termosellable orientadas hacia el entorno circundante de un recipiente de envasado resultante, siendo poliolefinas adecuadas polietileno del tipo de baja densidad, seleccionado del grupo que consiste en LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE o mLLDPE y mezclas de dos o más de los mismos, opcionalmente, otras poliolefinas, como polietileno de alta densidad (HDPE), copolímeros o terpolímeros de polipropileno o propileno, que son útiles como capa orientada al entorno. La capa decorativa se puede aplicar mediante revestimiento por extrusión u otras técnicas similares como las desveladas anteriormente. Opcionalmente, la capa decorativa puede ser una película prefabricada que se lamina en la capa gruesa. Un ejemplo adecuado de polietileno a utilizar como capa decorativa es un LDPE de grado de extrusión, por ejemplo, que tiene un LDPE con un índice de fluidez (determinado de acuerdo con la norma ASTM D1238, 190 °c /2,16 kg) de 4-15, tal como de 6-9, y una densidad (determinada de acuerdo con la ISO 1183, método D) de 915-922 kg/m3, tal como de 918-920 kg/m3 El grosor de la capa decorativa del material de envasado es de entre 5 pm-50 pm, por ejemplo, de 7 pm-30 pm, tal como de 7 pm-20 pm, tal como de 8 pm-15 pm.
Opuesta a la capa decorativa opcional y, por tanto, orientada al interior del recipiente de envasado final, se dispone una capa de barrera con la ayuda de una capa laminada que podría ser una capa a base de poliolefina u otra capa adecuada, como una poliolefina, tal como un LDPE adecuado que facilite la adhesión entre la capa gruesa y la barrera de oxígeno. En algunas realizaciones, la barrera es un papel de aluminio, una película de barrera o un revestimiento. Cuando se utiliza un papel de aluminio, un grosor adecuado es de entre 3-15 pm, tal como de 5-10 pm, tal como de 5-8 pm. Los grados de LDPE adecuados son fabricados, por ejemplo, por Dow, Exxon Mobile, Borealis e Ineos, etc., conociendo bien dichos grados el experto en la materia. En una realización, la capa laminada se aplica mediante un proceso de extrusión utilizando un equipo de extrusión disponible en el mercado. Los materiales, adecuados como capa laminada, se conocen y comprenden convencionalmente una poliolefina. Según una realización, el material de laminado comprende un polietileno o mezclas del mismo. Dentro del grupo de los polietilenos, las propiedades de las capas de laminado se pueden modificar y adaptar para lograr diversas propiedades finales en un material de envasado. Las variaciones de la capa laminada para el tipo deseado de material de envasado para alimentos líquidos y semilíquidos se encuentran en gran parte, por tanto, dentro del grupo de polímeros de polietileno. De este modo, este grupo también incluye copolímeros de etileno y otros monómeros de alfa-olefina que, evidentemente, incluyen, por ejemplo, polietilenos lineales de baja densidad, también copolímeros de etileno y propileno en diferentes proporciones, por ejemplo, los denominados plastómeros o elastómeros del tipo comercializado por Dow con los nombres "Engage" y "Affinity", y también terpolímeros de etileno, propileno y un monómero de alfa-olefina que tiene propiedades similares al polietileno. Ejemplos de polímeros que pueden ayudar a mejorar diversas propiedades mecánicas son los llamados polímeros lineales, tales como las poliolefinas lineales, por ejemplo, polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de media densidad (MDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE/VLDPE/ULDPE) producido con catalizadores convencionales o con los denominados catalizadores de sitio único, o catalizadores de geometría restringida, incluyendo el denominado metaloceno-LLDPE (mLLDPE) y polipropileno (PP). El polietileno de muy baja densidad (VLDPE) y el polietileno de ultra baja densidad (ULDPE) son ejemplos de subcategorías dentro de la categoría de los polietilenos lineales de baja densidad. Dependiendo del tipo y cantidad de comonómero, estos polímeros tienen generalmente una mayor durabilidad en varios aspectos. Dentro del grupo de los polímeros de polietileno se encuentran variaciones del material de laminado para el tipo de material de envasado deseado para bebidas y líquidos, por ejemplo, polímeros elegidos del grupo que incluye polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de media densidad (MDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE/VLDPE/ULDPE) producido con catalizadores convencionales o con los denominados catalizadores de sitio único, o catalizadores de geometría restringida, incluyendo el denominado metaloceno-LLDPE (mLLDPE), y mezclas o combinaciones de los mismos; y copolímeros o terpolímeros de polipropileno o propileno. Un ejemplo de una capa laminada adecuada es un polietileno, por ejemplo, LDPE de grado de extrusión, por ejemplo, que tiene un índice de fluidez (determinado de acuerdo con la norma ASTM D1238, 190 °C/2,16 kg) de 2-13, tal como de 5-10, y una densidad (determinada de acuerdo con la ISO 1183, método D) de 914-922 kg/m3, tal como de 915-920 kg/m3. El grosor de la capa laminada del material de
envasado es de entre 5 pm-50 pm, por ejemplo, de 10 pm-30 pm, tal como de 15 pm-30 pm, tal como de 17 pm-25 pm.
La capa de barrera, tal como una barrera de oxígeno (por ejemplo, papel de aluminio), se dispone con la ayuda de la capa laminada en el lado opuesto a la capa gruesa y tiene un adhesivo en el lado opuesto a la capa laminada. El adhesivo depende del tipo de capa gruesa y de la capa de barrera y están dentro de la capacidad de selección de los expertos en la técnica. Cuando la capa de barrera es de copolímeros de ácido de etileno de papel de aluminio, como copolímero de ácido acrílico de etileno, por ejemplo, comercializados con el nombre Primacor® por Dow o Nucrel® por Dupont, se pueden utilizar de forma adecuada.
Generalmente, las diferentes capas presentes en el material de envasado se pueden detectar, por ejemplo, mediante microscopía. Puede que no sea posible separar el adhesivo de la capa termosellable y, por tanto, en determinadas realizaciones, la capa que forma el interior del recipiente de envasado es una combinación del adhesivo y de la capa termosellable, donde la capa termosellable está orientada al producto alimenticio líquido o semilíquido. La capa adhesiva del material de envasado descrita en este documento tiene un grosor de entre 3 pm-12 pm, tal como de 4 pm-10 pm, tal como de 5 pm-9 pm. La capa adhesiva se puede caracterizar por diferentes métodos que incluyen, por ejemplo, espectroscopía infrarroja (IR).
El material de envasado contiene una capa termosellable más interna de un polímero de poliolefina termosellable que se aplica como una capa para dirigirla hacia el interior del recipiente, es decir, en contacto directo con alimentos. La capa termosellable para la capa más interna puede ser convenientemente un polímero de polietileno del tipo de baja densidad, seleccionado del grupo que consiste en LDPE, LLDPE, VLDPE, ULDPE o mLLDPE y mezclas de dos o más de los mismos. La disposición de la capa termosellable es similar a la capa laminada y lo que se ha desvelado anteriormente en relación con la capa laminada se aplica también a la capa más interna. Dependiendo del tipo de recipientes de envasado producidos a partir del material de envasado, también pueden concebirse dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas capas internas termosellables de polietileno de alta densidad, copolímeros o terpolímeros de polipropileno o propileno, siempre que sean compatibles y logren el efecto deseado en combinación con otros componentes del material de envasado y, en particular, el adhesivo descrito en el presente documento. Ejemplos adecuados para su uso como capas más internas son mezclas entre LDPE y mLLDPE (por ejemplo, proporciones de mezcla de 50/50, 40/60, 60/40, 30/70, 70/30, 20/80, 80/20 % en peso), como LDPE de grado de extrusión, por ejemplo, que tiene un índice de fluidez (determinado de acuerdo con la norma ASTM D1238, 190 °C/2,16 kg) de 2-12, tal como de 2-7, tal como de 2-5,5, y una densidad (determinada de acuerdo con la ISO 1183, método D) de 914-922 kg/m3, tal como de 915-920 kg/m3. Los ejemplos de mLLDPE adecuados para su uso en los aspectos y las realizaciones descritos en este documento tienen una densidad inferior a 0,922 kg/cm3 y un índice de fluidez (MFI) de 15-25 a 190 °C y 2,16 kg (ASTM 1278). Los detalles adicionales se conocen bien y están dentro de la capacidad del experto en la materia, se puede profundizar más, por ejemplo, en el documento US6974612. El grosor de la capa más interna del material de envasado es de entre 5 pm-50 pm, tal como de 10 pm-30 pm, tal como de 15 pm-30 pm, tal como de 17 pm-25 pm. Naturalmente, los ejemplos mencionados anteriormente funcionan como una guía general y también son posibles otros posibles polímeros.
Por consiguiente, las capas mencionadas anteriormente del material de envasado se aplican, por ejemplo, en el lado respectivo del material grueso mediante revestimiento por extrusión o laminación de películas y hojas.
El recipiente de envasado se obtiene proporcionando un cartón que tiene una impresión opcional y un patrón de ranurado adecuado, el cartón tiene un orificio cortado repetido, de modo que un recipiente de envasado posea al menos un orificio (o atenuación). Además, el cartón está provisto del debilitamiento que está en contacto directo o indirecto con el orificio. Los patrones de ranurado mencionados anteriormente actúan como líneas de plegado para formar el envase final, como un Tetra Brik® Aseptic (en forma de ladrillo). Un ejemplo de un patrón de ranurado se puede ver, por ejemplo, en la Figura 3 del documento WO2012/163753. El cartón es alimentado desde un rollo y la malla de papel o cartón se trata opcionalmente con calor y/u ozono. La capa de laminado se dispone con ayuda de una película del plástico que sale de una extrusora. Normalmente, el material extruido tiene una temperatura superior a 260 °C, como por encima de 280 °C, como por encima de 290 °C, como por encima de 300 °C. Para algunos materiales, se prefiere una temperatura de laminado por extrusión superior a 290 °C. Con el fin de describir más a fondo la extrusión, la figura 3 desvela una ilustración esquemática de una extrusora (31) adecuada para la disposición de la capa laminada (13) sobre el papel o cartón (12), que muestra adicionalmente una película de baño de plástico (32) del polímero que se convertirá en la capa laminada (13) dispuesta sobre una malla de papel o cartón (35). La extrusora funde y mezcla el polímero. En caso de mezclas, la extrusora también puede usarse para mezclar los polímeros que, por ejemplo, se suministran a través de tolvas separadas. La película fundida (32) y el cartón se unen en una línea de contacto entre los rodillos (33 y 34). De manera similar, las otras capas de polímero (adhesivo y capa más interna termosellable) se añaden a una malla de papel o cartón (35) y un laminado. La capa de barrera (14) puede disponerse, por ejemplo, a partir de un rollo separado y disponerse junto con la capa laminada (13), o con un adhesivo.
En una realización, el material de envasado descrito en este documento y en las reivindicaciones adjuntas se dispone en un material de envasado que comprende una capa decorativa (11) que en un lado de la capa tiene una capa de cartón (12), dicha capa de cartón (12), en el lado opuesto a la capa decorativa (11), tiene una capa laminada (13), dicha capa laminada (13), en el lado opuesto a la capa de cartón (12), tiene una barrera de oxígeno (14), dicha barrera
de oxígeno (14), en el lado opuesto a la capa laminada (13), tiene un adhesivo (15), y dicho adhesivo (15), en el lado opuesto a la barrera de oxígeno (14), tiene una capa termosellable (16).
En una realización, el material de envasado se transforma en un recipiente de envasado aséptico. La transformación se puede realizar plegando previamente y sellando piezas del material de envasado en un troquel; ejemplos de envases hechos de troqueles son, por ejemplo, Tetra Recart® y recipientes con cierre en pico. El troquel estará provisto de un dispositivo de apertura como se describe en el presente documento y se llenará y sellará en una máquina de llenado adecuada para manejar troqueles. La transformación de un material de envasado en un recipiente de envasado también se puede realizar utilizando la tecnología de formado-llenado-sellado, por ejemplo, en un Tetra Pak® A3 Speed/Flex. Un recipiente de envasado formado a partir del material de envasado según los aspectos y las realizaciones descritos en este documento puede tener cualquier forma conocida. En algunos aspectos, el recipiente descrito en este documento se refiere a un recipiente sustancialmente con forma de ladrillo o cuña que es duradero para el manejo y la distribución y resistente a la humedad y al gas oxígeno durante el almacenamiento a largo plazo, debido al material de envasado de alta calidad, que a su vez también proporciona suficiente calidad de sellado y propiedades de barrera a los gases. Otros tipos de envases a base de cartón para envasado de líquidos donde los aspectos y las realizaciones descritos en este documento pueden ser útiles es un recipiente de envasado en forma de ladrillo, un recipiente de envasado con cierre en pico, un recipiente de envasado en forma de cuña, un recipiente de envasado con base cuadrada, rectangular u octogonal que tiene una parte superior inclinada. Más específicamente los denominados envases Tetra Brik®, Tetra Brik® Aseptic, Tetra Brik® Edge, Tetra Gemina® Aseptic, Tetra Prisma® Aseptic y Tetra Rex® u otros tipos de envases de tipo botella comprenden una funda del material de envasado a base de cartón, una parte inferior con forma de pliegue de la misma, y una tapa superior y un tapón de rosca de un material plástico conformado con molde. Una realización descrita en este documento se refiere a envases de Tetra Brik® de un tamaño conocido, tal como de 200 ml, 250 ml, 500 ml y 1000 ml, que opcionalmente pueden tener una base cuadrada o una parte superior inclinada como, por ejemplo, Tetra Brik® Edge.
Asimismo, se explican las descripciones detalladas de las realizaciones en relación con la descripción de las realizaciones.
Ejemplos
Se prepararon recipientes de envasado del tipo Tetra Brik® de 250 ml a partir de un material de envasado que comprendía 12 g/m2 de decoración de un LDPE. La capa decorativa estaba dispuesta en el exterior del envase. Las capas adicionales a partir de la capa de decoración eran: 268 g/m2 de cartón a dos caras, que tenía un orificio perforado (por ejemplo, como se muestra en la figura 4a (42)) con un diámetro de aproximadamente 8 mm y una perforación; 20 g/m2 de LDPE como capa laminada; papel de aluminio de aproximadamente 6 gm, 6 g/m2 de adhesivo (Primacor™ 3440) y 19 g/m2 de capa de termosellado de una mezcla de un LDPE (30 % en peso) y un polietileno de baja densidad lineal y catalizado de metaloceno. Todas las capas cubrían el orificio formando una atenuación. El material de envasado se obtuvo en un rollo que se alimentó a un Tetra Pak® A3 Speed donde, excepto para las operaciones convencionales y antes de la esterilización, se sometió a una primera parte de molde y una segunda parte de molde y el LDPE para moldeo por inyección se inyectó a una temperatura de aproximadamente 200 °C. El plástico se dejó enfriar durante aproximadamente 300-800 ms antes de que se liberasen los moldes y el material se procesó adicionalmente de acuerdo con el proceso de fabricación convencional para generar un recipiente de envasado Tetra Brik® Aseptic que tenía un dispositivo de apertura moldeado por inyección.
Descripción de los dibujos
Otras ventajas y elementos característicos favorables se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada, con referencia a las figuras adjuntas, en las que:
la figura 1 es una vista en sección transversal de un laminado de material de envasado según los aspectos descritos en este documento.
La figura 2a ilustra una vista esquemática de parte de un material de envasado.
La figura 2b ilustra una vista esquemática de parte de un material de envasado.
La figura 3 es un dibujo esquemático de una extrusora, la película extruida, una malla de papel o material de envasado y los rodillos dispuestos para unir el plástico y el papel o cartón.
Las figuras 4a-d muestran vistas de referencia de los dispositivos de apertura desvelados en este documento. La figura 5 ilustra una vista de referencia parcial de un dispositivo de apertura como se describe en las realizaciones de este documento desde el interior de un recipiente de envasado.
La figura 6 muestra un ejemplo de referencia de un recipiente de envasado producido a partir del material de envasado según las realizaciones descritas en este documento.
La figura 7 muestra el principio de cómo se fabrican dichos recipientes de envasado a partir del material de envasado en un proceso de formado, llenado y sellado continuo.
Descripción general de las realizaciones
La figura 1 muestra una sección transversal de un material de envasado. La capa decorativa (11) es una poliolefina,
tal como un LDPE o PP adecuado. La capa decorativa se puede usar, por ejemplo, para proporcionar una cubierta con un patrón impreso, el orificio y el debilitamiento (no mostrado en la figura) en la capa de papel o cartón (12), capa que está dispuesta en un lado de la capa decorativa (11). La capa de cartón (12), en el lado opuesto a la capa decorativa, tiene una capa laminada (13) seleccionada entre poliolefinas adecuadas, tales como LDPE o PP. La capa laminada proporciona adherencia en la barrera de oxígeno (14), que está dispuesta en el lado opuesto de la capa de papel o cartón (13). La capa de barrera (14) proporciona la barrera deseada, tal como una barrera de oxígeno, luz, agua y vapor, dependiendo de la necesidad específica determinada por el producto a envasar. La capa de barrera puede ser, por ejemplo, un papel de aluminio o una película depositada al vapor, tal como un revestimiento metalizado o depositado al vapor, tal como una película recubierta de PECVD. En el lado opuesto a la capa laminada, el polímero adhesivo (15) está dispuesto sobre la capa de barrera. El adhesivo (15) se puede aplicar, por ejemplo, mediante revestimiento por extrusión, cuando la capa de barrera es papel de aluminio, el adhesivo podría ser un adhesivo adecuado comercializado con el nombre Nucrel®. En el lado opuesto a la capa de barrera, el adhesivo está provisto de una capa termosellable, tal como una poliolefina adecuada, tal como PE o PP o mezclas de los mismos. La capa termosellable es la capa que está orientada al producto en el recipiente de envasado, envasado y terminado. El material termosellable puede disponerse mediante revestimiento por extrusión o mediante una película prefabricada mediante laminado de película.
La figura 2a es una ilustración esquemática de una pieza de una malla de material de envasado (20) que tiene un debilitamiento (21) que, en la realización ilustrada, está en contacto directo con una atenuación (22). El debilitamiento o debilitamientos (21) definen al menos parcialmente un área de apertura para el consumidor (24) que, por ejemplo, puede ser mayor o menor que el área definida por el debilitamiento o debilitamientos (21). La figura 2a también incluye líneas (25) que están destinadas a ayudar a formar y plegar el recipiente de envasado. Ejemplos de dichas líneas son las líneas de ranurado (25). Cada tipo de recipiente de envasado tiene su patrón de ranurado específico. En algunas realizaciones, se usa una atenuación (22) en combinación con uno o varios debilitamientos, tal como una o varias perforaciones (21). En algunas realizaciones, la atenuación (22) se usa en combinación con una perforación o perforaciones (21).
La figura 2b es una ilustración esquemática de una pieza de una malla de material de envasado (20) que tiene un debilitamiento (21) que, en la realización ilustrada, está en contacto directo con una atenuación (22). El debilitamiento o debilitamientos (21) definen al menos parcialmente un área de apertura para el consumidor (24) que, por ejemplo, puede ser mayor o menor que el área definida por el debilitamiento o debilitamientos (21). La figura 2b también incluye líneas (25) que están destinadas a ayudar a formar y plegar el recipiente de envasado. Ejemplos de dichas líneas son las líneas de ranurado (25). En algunas realizaciones, se usa una atenuación (22) en combinación con uno o varios debilitamientos, tal como una o varias perforaciones (21). En algunas realizaciones, la atenuación (22) se usa en combinación con una perforación o perforaciones (21). La figura 2b ilustra una disposición diferente entre la atenuación (22) y el debilitamiento o debilitamientos (21).
La figura 3 es una ilustración esquemática de una extrusora (31). Una extrusora de la ilustración esquemática es adecuada para la aplicación de la capa decorativa (11), la capa laminada (13), el adhesivo (15) y la capa termosellable (16). Como ejemplo, la capa laminada (13) puede estar sobre el papel o cartón (12), que muestra adicionalmente una película de baño de plástico (32) del polímero que se convertirá en la capa laminada (13) dispuesta sobre una malla de papel o cartón (35). La extrusora funde y mezcla el polímero. En caso de mezclas, la extrusora también puede usarse para mezclar los polímeros que, por ejemplo, se suministran a través de tolvas separadas. La película fundida (32) y el cartón se unen en una línea de contacto entre rodillos (33 y 34) que ejercen una presión. Uno de los rodillos puede ser un rodillo enfriado que reduzca la temperatura del polímero cuando esté en la línea de contacto. De modo similar, los demás polímeros del material de envasado pueden añadirse a la malla de papel o cartón (35). La capa de barrera (14) puede disponerse, por ejemplo, a partir de un rollo separado y disponerse junto con la capa laminada (13), o con un adhesivo.
La figura 4a es una ilustración esquemática de una pieza exterior de un recipiente de envasado fabricado con un material de envasado (40), por ejemplo, como se describe en la figura 1, y la ilustración incluye un tirador para la apertura para el consumidor, es decir, una sección de lengüeta (43) que es una lengüeta de plástico fabricada mediante moldeo, por ejemplo, moldeo por inyección. La ilustración incluye además una atenuación (42), un debilitamiento o debilitamientos y un área de apertura para el consumidor (44).
La figura 4b es una ilustración esquemática de una pieza exterior de un recipiente de envasado fabricado con un material de envasado (40), por ejemplo, como se describe en la figura 1, y la ilustración incluye un tirador para la apertura para el consumidor, es decir, una sección de lengüeta (43) que es una lengüeta de plástico fabricada mediante moldeo, por ejemplo, moldeo por inyección. La ilustración incluye además una atenuación (42), un debilitamiento o debilitamientos y un área de apertura para el consumidor (44). En comparación con las realizaciones ilustradas por la figura 4a, la ilustración de la figura 4b ilustra otro diseño de la atenuación u orificio (42).
La figura 4c es una ilustración esquemática de una pieza exterior de un recipiente de envasado fabricado con un material de envasado (40), por ejemplo, como se describe en la figura 1, y la ilustración incluye un tirador para la apertura para el consumidor, es decir, una sección de lengüeta (43) que es una lengüeta de plástico fabricada mediante moldeo, por ejemplo, moldeo por inyección. La ilustración incluye además una atenuación (42), un debilitamiento o
debilitamientos y un área de apertura para el consumidor (44). En comparación con las realizaciones ilustradas por las figuras 4a y 4b, la ilustración de la figura 4c ilustra otra forma de la atenuación u orificio (42).
Además, la figura 4c ilustra realizaciones donde el debilitamiento o debilitamientos (41) están en contacto indirecto con la atenuación (42). La atenuación (41) no debe tener la forma desvelada en la figura 4c, sino que puede adoptar otras formas, por ejemplo, como en las figuras 4a y 4b. Como se describe en el presente documento, las realizaciones donde se usa contacto indirecto entre la atenuación son alternativas a aquellas donde el debilitamiento o debilitamientos están en contacto directo con el orificio o la atenuación. Dichas realizaciones pueden proporcionar beneficios adicionales para el consumidor y la producción. Por ejemplo, las tolerancias entre el debilitamiento y, por ejemplo, la atenuación, no tienen por qué ser necesariamente tan buenas. Es importante que, siempre que una fuerza, por ejemplo, ejercida por un consumidor sobre la sección de lengüeta (43) y suficiente para ocasionar una rotura en el recipiente de envasado, por ejemplo, en la atenuación (42), propague la abertura creada al debilitamiento o debilitamientos (41), propague además la abertura para definir un área de apertura para el consumidor.
En la figura 4 a-c, la atenuación está cubierta por plástico.
La figura 5 es una ilustración esquemática de una pieza interior de un recipiente de envasado fabricado con un material de envasado (50), por ejemplo, como se describe en la figura 1, y la ilustración incluye una pieza interior del dispositivo de apertura (56) que es una pieza de plástico fabricada mediante moldeo, por ejemplo, moldeo por inyección. La ilustración muestra además la atenuación (52), que está oculta detrás de la pieza de plástico (56) y normalmente no se ve desde el interior del recipiente de envasado, un debilitamiento o debilitamientos (51) y un área de apertura para el consumidor (54).
La figura 6 muestra un ejemplo de un recipiente de envasado 60 producido a partir del material de envasado descrito en la figura 1 y que, como se especifica en el presente documento, ha sido provisto de un debilitamiento o debilitamientos (61) y de una atenuación (62) en la que se moldea una sección de lengüeta (63), por ejemplo, mediante moldeo por inyección. La sección de lengüeta es una pieza del dispositivo de apertura que, como se muestra en la figura 5, también tiene una pieza en el interior del recipiente de envasado conectada a través de un puente de material. El recipiente de envasado es especialmente adecuado para productos alimenticios líquidos o semilíquidos como bebidas, salsas, sopas o similares. Habitualmente, dicho envase tiene un volumen de aproximadamente 100 a 2000 ml. Este puede tener cualquier configuración como las que se describen en este documento, pero, por ejemplo, tiene forma de ladrillo, con sellados longitudinales y transversales 56 y 57, respectivamente, y opcionalmente un dispositivo de apertura 53. En otra realización, no mostrada, el recipiente de envasado puede tener forma de cuña. Para obtener dicha "forma de cuña", solo se forma plegada la parte inferior del envase para que el termosellado transversal del fondo quede oculto debajo de las solapas triangulares de las esquinas, que están plegadas y selladas contra el fondo del envase. El sellado transversal de la sección superior se deja desplegado. De esta manera, el recipiente de envasado plegado por la mitad sigue siendo fácil de manejar y dimensionalmente estable (es decir, mantiene la forma y la configuración) cuando se coloca en un estante en la tienda de alimentos o en una mesa o similar.
La figura 7 muestra el principio descrito en la introducción de la presente solicitud, es decir, una malla de material de envasado se forma en un tubo 71 mediante la unión entre sí de los bordes longitudinales 72, 72' de la malla, en una junta termosellada solapada 73. El tubo se llena 74 con el producto alimenticio líquido previsto y se divide en envases individuales mediante sellados transversales repetidos 65 del tubo a una distancia predeterminada entre sí por debajo del nivel del contenido llenado en el tubo exclusivamente a modo de ejemplo, y dichas modificaciones y alteraciones evidentes para un experto en la técnica son posibles sin apartarse del concepto desvelado en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
1. Un material de envasado para un recipiente de envasado para alimentos líquidos o semilíquidos, que comprende un laminado de material de envasado y un dispositivo de apertura de plástico, comprendiendo el laminado de material de envasado una capa gruesa (12) de papel o cartón, teniendo la capa gruesa una capa de termosellado (16) en un lado, una capa de barrera (14), dispuesta entre la capa gruesa (12) y la capa de termosellado (16), y una capa laminada (13), que está dispuesta entre la capa de barrera y la capa gruesa, en donde la capa de papel o cartón gruesa del laminado de material de envasado está provista de uno o más debilitamientos en contacto directo o indirecto con una atenuación en el laminado de material de envasado, constituyendo el debilitamiento, al menos parcialmente, un área de apertura para el consumidor, estando la atenuación comprendida por la capa de termosellado (16), la capa de barrera (14) y la capa laminada (13) y no comprendiendo la capa gruesa, en donde el dispositivo de apertura de plástico comprende una primera parte en el exterior del material de envasado, conectada a través de un puente de material a una segunda parte en el interior del material de envasado, estando el puente de material completamente formado en la atenuación, y extendiéndose el laminado de material de envasado dentro del área de apertura para el consumidor para que se rompa al usar el dispositivo de apertura para abrir el área de apertura para el consumidor.
2. El material de envasado según la reivindicación 1, en donde el laminado de material de envasado comprende adicionalmente una capa decorativa (11) dispuesta en el lado opuesto de la capa de termosellado.
3. El material de envasado según una cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en donde se dispone un adhesivo (15) entre la capa de barrera y la capa de termosellado.
4. El material de envasado según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde la capa de barrera es una película de barrera o revestimiento o papel de aluminio.
5. El material de envasado según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde la capa decorativa es una poliolefina termoplástica; y la capa laminada es una poliolefina termoplástica; y la capa de termosellado es una poliolefina termoplástica.
6. El material de envasado según la reivindicación 5, en donde la poliolefina termoplástica se selecciona independientemente entre polietileno y polipropileno.
7. Un método de fabricación de un recipiente de envasado aséptico utilizando el material de envasado de las reivindicaciones 1-6 mediante la aplicación de un dispositivo de apertura de plástico sobre un laminado de material de envasado, como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, que comprende las etapas de disponer, en un lado del laminado de material de envasado, una primera parte de molde que comprende al menos una primera cavidad de molde, disponer una segunda parte de molde que comprende al menos una segunda cavidad de molde en el lado opuesto de la primera parte de molde, en donde la primera cavidad de molde se superpone al menos parcialmente a la segunda cavidad de molde, y la primera parte de molde está dispuesta al menos parcialmente sobre la atenuación del laminado de material de envasado, inyectar un baño de plástico en al menos una de las cavidades de molde, permitir que el baño de plástico genere un orificio en el laminado del material de envasado y atraviese el laminado del material de envasado en un área superpuesta para formar un puente de material, permitir que el baño de plástico fluya al interior de al menos la cavidad de molde opuesta y retirar la partes de molde primera y segunda, obtener un material de envasado según las reivindicaciones 1-6 que comprenda un dispositivo de apertura que forme el material de envasado que comprenda el dispositivo de apertura en una forma deseada, llenar y sellar el material de envasado formado con un producto alimenticio líquido o semilíquido, y obtener un recipiente de envasado con un dispositivo de apertura.
8. Un recipiente de envasado aséptico que comprende un material de envasado como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1-6, comprendiendo el material de envasado un dispositivo de apertura de plástico, un área de apertura para el consumidor y un debilitamiento, que define al menos parcialmente el área de apertura para el consumidor, en donde el dispositivo de apertura de plástico comprende una primera parte en el exterior del recipiente de envasado, conectada a través de un puente de material, a una segunda parte en el interior del recipiente de envasado, extendiéndose el laminado de material de envasado dentro del área de apertura para el consumidor para que se rompa al usar el dispositivo de apertura para abrir el área de apertura para el consumidor.
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