IT201800007476A1 - Contenitore in cartone laminato con film termoplastico rigido - Google Patents
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Description
TITOLO: “Contenitore in cartone laminato con film termoplastico rigido”
DESCRIZIONE CAMPO DELL’INVENZIONE
La presente invenzione concerne un contenitore in cartone laminato, preferibilmente per uso nel confezionamento degli alimenti.
STATO DELL’ARTE
È noto nello stato della tecnica l’uso di contenitori in cartone per la conservazione degli alimenti, in cui la parete interna della confezione è laminata con un film plastico che sigilla il cartone altrimenti permeabile all’acqua e sensibile agli olii alimentari.
La plastificazione della parete interna rende i contenitori atti al confezionamento in atmosfera modificata, in quanto la laminazione rende il cartone ermetico all’atmosfera, responsabile sul lungo termine della degradazione e dell’irrancidimento degli alimenti.
EP2441697 descrive un metodo per realizzare un contenitore in cartone laminato, idoneo al confezionamento in atmosfera modificata. Uno sbozzato per una vaschetta viene ripiegato all’interno di uno stampo inferiore ed un film plastico viene riscaldato per contatto con uno stampo superiore riscaldato. Lo stampo superiore è essenzialmente piatto ed è dotato, sulla superficie interna, di aperture per l’aspirazione dell’aria che consentono di mantenere il film plastico adeso allo stampo superiore riscaldato.
Il film plastico ammorbidito per riscaldamento viene laminato sulla parete interna del contenitore di cartone mediante pressione dello stampo superiore sulla campana inferiore in cui è riposta la vaschetta ripiegata.
Il movimento dello stampo superiore verso il film plastico e quindi la vaschetta di cartone è generato per creazione del vuoto, mediante aspirazione dal basso dell’aria compresa tra la campana superiore e quella inferiore.
La vaschetta di cartone è dotata a questo scopo di fori agli spigoli inferiori del contenitore, in modo tale da consentire la fuoriuscita dell’aria in fase di laminazione a vuoto.
Alternativamente, la plastificazione può essere ottenuta mediante generazione contemporanea di una pressione positiva al di sopra del film plastico, per immissione di aria in pressione, ed una bassa pressione tra il film ed il contenitore, per aspirazione dell’aria compresa tra i due stampi.
Il metodo descritto nel documento di arte nota EP2441697 richiede che il film plastico riscaldato venga premuto contro la vaschetta di cartone mediante lo stampo superiore, indipendentemente che il movimento dello stampo superiore venga generato per sola bassa pressione o per combinazione di vuoto ed alta pressione.
Una volta riempiti del prodotto alimentare da confezionare, i contenitori laminati del genere sopra descritto vengono sigillati mediante applicazione di un film di copertura pelabile, saldato o incollato alla flangia della vaschetta plastificata.
I film plastici impiegati per la laminazione dei contenitori in cartone disponibili in commercio sono di tipo flessibile, così come nel caso del contenitore ottenuto con il metodo descritto nel brevetto N. EP2441697, sopra citato.
I film flessibili non contribuiscono alla rigidità finale del contenitore, di cui è sostanzialmente responsabile il recipiente in cartone, ma conferiscono proprietà barriera alla vaschetta in carta che, di per sé, non presenta buone proprietà di resistenza ai gas ed ai liquidi.
Inoltre, i film plastici attualmente impiegati nella laminazione dei contenitori in cartone, sono film compositi comprendenti almeno uno strato di agente collante (adesivi), che consente, mediante l’uso di sistemi di termosigillatura, di far aderire il film plastico alla vaschetta in cartone.
L’uso di agenti collanti, oltre che impattare sulla riciclabilità del film stesso, influenza anche la riciclabilità dell’interno contenitore, in quanto impedisce un’appropriata separazione della componente plastica da quella in carta.
I contenitori in cartone laminati con film plastici flessibili presentano pertanto i seguenti svantaggi:
- non sono adatti per essere utilizzati in linee di produzione che prevedono l’utilizzo di sistemi di disimpilamento automatico: la flessibilità del contenitore infatti impedisce di avere una flangia piana e stabile, che garantisce una distanza costante tra i pezzi impilati, rendendo molto poco agevole la loro separazione;
- al momento dell’apertura della vaschetta, il film interno, laminato alla vaschetta di cartone, si stacca a fatica dal cartone esterno, creando problemi di delaminazione tra il recipiente in cartone e ed il film plastico formante il contenitore, impedendo impedisce una corretta separazione dei materiali costituenti ai fini del riciclo.
SOMMARIO DELL’INVENZIONE
La Richiedente ha ora messo a punto un contenitore in cartone, laminato con un film plastico di tipo rigido che consente di superare gli svantaggi dell’arte nota.
In particolare, il contenitore oggetto dell’invenzione garantisce che:
- le vaschette abbiano una struttura portante migliore, dove il collarino rimane piano e stabile; questo consente di mantenere un’equa distanza tra le vaschette impilate, facilitando di conseguenza l’applicazione di sistemi di disimpilamento automatico nella linea di produzione;
- l’uso del materiale rigido per la laminazione del contenitore in cartone garantisce una migliore pelabilità del film di copertura superiore, senza causare deformazioni o delaminazioni del film interno dal cartoncino.
Oggetto della presente invenzione è un contenitore 1 per alimenti comprendente - un contenitore in cartone 10 avente un'apertura 11, un fondo 12, pareti laterali 13 che circondano il fondo 12 e terminano superiormente in una flangia 14 che delimita l’apertura 11 del contenitore,
- un film termoplastico 20 accoppiato al contenitore 10, mediante trasferimento a caldo, in corrispondenza del fondo 12, delle pareti laterali 13 e della flangia 14, detto film termoplastico 20 comprendente almeno uno strato in polietilenetereftalato (PET) ed avente uno spessore ≥ 150 µm,
in cui la grammatura del cartone del contenitore 10 e lo spessore del film termoplastico 20 sono in rapporto compreso tra 2:1 e 1:3 (gr/m<2>:µm).
DESCRIZIONE DELLE FIGURE
Figura 1: Vista prospettica del contenitore 1.
Figura 2: Vista dall’alto dello sbozzato 100.
Figura 3: Vista del contenitore 1 dall’alto.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE
Nella figura 1 è schematicamente illustrato un contenitore 1 per alimenti secondo la presente invenzione, in vista prospettica. La figura 3 riporta la vista dall’alto del contenitore 1.
Il contenitore 1 comprende un contenitore 10 in cartone ed un film termoplastico 20 di tipo rigido.
Il contenitore 10 comprende in particolare un fondo 12, pareti laterali 13 che circondano il fondo 12 e terminano superiormente in una flangia 14 che delimita l’apertura 11 del contenitore 10.
Il fondo 12 e le pareti laterali 13 presentano superfici interne che individuano una superficie interna del contenitore 10.
Il contenitore 10 è preferibilmente ottenuto a partire da uno sbozzato 100, illustrato schematicamente nella Figura 2.
Più preferibilmente, il contenitore 10 è ottenuto a partire da un singolo sbozzato 100.
Lo sbozzato 100 è preferibilmente dotato di intagli di piegatura 101 in prossimità degli spigoli, in modo da facilitare la ripiegatura del contenitore in cartone 10 nella forma del contenitore 1 per alimenti.
Il contenitore 10 è preferibilmente ottenuto ripiegando lo sbozzato 100 in modo che gli spigoli delle pareti laterali 13 siano tra loro adiacenti a formare una superficie angolare continua.
Lo sbozzato da cui il contenitore 10 viene ottenuto può essere stampato da ambo i lati, così che un lato stampato costituisca la superficie interna del contenitore 10.
Il cartone impiegato negli scopi della presente invenzione può essere costituito da un qualsiasi tipo di composizione di cartone tra quelle note al tecnico del settore per uso negli imballaggi per alimenti e che rispetti i requisiti del settore alimentare, nonché quelli necessari al confezionamento in atmosfera modificata.
Preferibilmente, il cartone impiegabile negli scopi della presente invenzione è un cartone impermeabilizzato.
Più preferibilmente, il cartone impiegabile per la realizzazione del contenitore 10 ha una grammatura compresa tra 50 e 450 gr/m<2>.
Più preferibilmente, il cartone impiegabile per la realizzazione de contenitore 10 ha uno spessore compreso tra 200 e 700 µm.
Il film termoplastico 20 comprende almeno uno strato in polietilenetereftalato (PET) e ha uno spessore ≥ 150 µm.
Il vantaggio nell’utilizzo di un film termoplastico comprendente PET risiede nella possibilità di ottenere film rigidi anche a spessori contenuti, riducendo così la componente plastica di impiego nella realizzazione del contenitore. La rigidità, ossia la resistenza offerta dal film plastico alla deformazione, conferisce al contempo una struttura al contenitore in cartone, che ne consente una più facile maneggiabilità in sede di produzione e di distribuzione.
Si noti che, secondo una forma di realizzazione preferita, il film termoplastico 20 ha uno spessore compreso tra 150 e 450 µm.
Il film termoplastico 20 è accoppiato al contenitore 10 in corrispondenza del fondo 12, delle pareti laterali 13 e della flangia 14 di detto contenitore.
L’accoppiamento del film termoplastico 20 al contenitore 10 avviene mediante trasferimento a caldo.
Più preferibilmente, l’accoppiamento del film termoplastico 20 avviene mediante termolaminazione, dove per termolaminazione si intende la combinazione per adesione di due o più materiali piani di carta, plastica o alluminio per ottenere strutture multistrato che riuniscono le proprietà di ciascun materiale che le compone.
La termolaminazione (o laminazione a caldo) si effettua mediante materiali termoplastici che, scaldati, fondono facendo aderire fra loro due strati sovrapposti.
Il film termoplastico 20 è preferibilmente adesivo, dove per adesivo si intende un film le cui proprietà saldanti sono funzionali alle temperature di riscaldamento del film stesso, ma non necessitano di agenti collanti per la tenuta in sede o di stampi a pressione per l’adesione alla superficie di interesse.
In altre parole, il film termoplastico 20 è preferibilmente privo di agenti collanti per la tenuta in sede. Più preferibilmente il contenitore 1 secondo la presente invenzione non contiene agenti collanti (adesivi).
Ancora più preferibilmente il film termoplastico 20 può essere vantaggiosamente separato dal contenitore in cartone 10 ai fini del riciclo.
In una forma di realizzazione preferita, il film termoplastico 20 è un film plastico multistrato.
Detto film plastico multistrato comprende almeno uno strato superiore ed uno strato inferiore.
In fase di laminazione, detto strato inferiore è rivolto verso la superficie interna del contenitore 10.
Secondo una forma di realizzazione preferita, il film termoplastico 20 comprende almeno uno strato in polietilene tereftalato amorfo (A-PET) ed uno strato in polietilene tereftalato glicole (PETG). Detto strato in PETG è preferibilmente lo strato adiacente al contenitore in cartone, ossia lo strato inferiore.
L’utilizzo di PET-G, polimero ottenuto dalla copolimerizzazione di PET con glicole etilenico, consente vantaggiosamente l’adesione della plastica al cartone, senza l’impiego di alcun adesivo.
Preferibilmente il film termoplastico 20 è un film multistrato in monomateriale, comprendente strati formati da PET e/o derivati del PET.
Si noti che, secondo una ulteriore forma di realizzazione, il film termoplastico 20 comprende uno strato di barriera ai gas che contiene etinil vinil alcol (EVOH) o polistirene (PS).
Preferibilmente, il film termoplastico comprende uno strato termoresistente in polipropilene (PP).
Il cartone del contenitore 10 ed il film termoplastico 20, di tipo rigido, vengono combinati a formare il contenitore 1 in modo tale che la grammatura del cartone del contenitore 10 e lo spessore del film termoplastico 20 sono in rapporto compreso tra 2:1 e 1:3 (gr/m<2 >µm).
Preferibilmente, il cartone del contenitore 10 ed il film termoplastico 20, di tipo rigido, vengono combinati a formare il contenitore 1 in modo tale che la grammatura del cartone del contenitore 10 e lo spessore del film termoplastico 20 sono in rapporto 1:1 (gr/m<2 >µm).
Si noti che, secondo una forma di realizzazione preferita, il contenitore 1 ha uno spessore totale compreso tra 200 e 900 µm.
Il fondo 12, le pareti laterali 13 e la flangia 14 del contenitore 10 sono preferibilmente mantenuti nella forma del contenitore 1 mediante la termolaminazione del film termoplastico 9 sulla superficie interna del contenitore 10.
Il contenitore 1 è idoneo al confenzionamento degli alimenti.
Dopo il riempimento, il contenitore 1 può essere sigillato con un film plastico di chiusura, preferibilmente pelabile, che consente il confezionamento alimentare in atmosfera modificata.
La composizione di detto film platico di chiusura dipende dalla composizione del film termoplastico 20 laminato sul contenitore 10.
Il contenitore 1 oggetto della presente invenzione è ottenuto preferibilmente con il metodo descritto nella domanda di brevetto Europeo N. 3222415, che comprende le fasi di:
- fornire un contenitore in cartone avente un'apertura, un fondo, pareti laterali che circondano il fondo e terminano superiormente in una flangia che delimita l’apertura del contenitore,
- fornire un guscio inferiore sagomato per accogliere il contenitore 10 e dotato di fori per il passaggio d’aria,
- fornire un guscio superiore dotato di elementi riscaldanti,
- fornire un film plastico,
- disporre il film plastico tra il guscio superiore ed il contenitore disposto nel guscio inferiore,
- scaldare il film plastico per mezzo degli elementi riscaldanti del guscio superiore, - creare un vuoto tra il guscio inferiore ed il guscio superiore per far aderire il film plastico al fondo, alle pareti laterali ed alla flangia del contenitore,
in cui il guscio superiore presenta una cavità rivolta verso detto guscio inferiore; la fase di fornire il contenitore in cartone comprende le fasi di fornire uno sbozzato; piegare lo sbozzato all’interno del guscio inferiore per realizzare il contenitore all’interno del guscio inferiore; ed in cui la fase di riscaldamento di detto film plastico è attuata per irraggiamento.
Rispetto ai contenitori composti da accoppiati plastica e cartone presenti sul mercato, il contenitore 1 dell’invenzione presenta i seguenti vantaggi:
- Pelabilità migliore tra la vaschetta e il film superiore: l’uso di un film rigido per la termolaminazione del cartone consente una separazione facilitata della porzione plastica da quella cartacea, anche in virtù dell’assenza di materiali adesivi.
- Disimpilabilità dei contenitori: i contenitori secondo l’invenzione sono sufficientemente rigidi da pote sottostare, senza deformazioni, alle forze di disimpilamento di sistemi automatici di separazione delle vaschette nelle linee di produzione;
- Riciclabilità del contenitore: il contenitore 10 ed il film termoplastico 20 possono essere agilmente separati e separatamente riciclati nella carta e nella plastica, rispettivamente. L’uso di un film termoplastico in monomateriale consente di riciclare anche la parte plastica del contenitore, diversamente dai film compositi, come ad esempio il PET+PE, in cui la componente PE accoppiata con il PET "inquina" il materiale, rendendo più difficile il riciclo dello stesso.
L’uso di un contenitore in cartone accoppiato al film termoplastico dà quindi la possibilità di diminuire lo spessore del film, anche fino al 50% rispetto a una vaschetta realizzata in sola plastica.
ESEMPI
Si riportano di seguito, a scopo illustrativo e non limitativo, esempi di realizzazione del contenitore per alimenti secondo la presente invenzione.
Altezza Contenitore dell’invenzione
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI: 1. Contenitore (1) per alimenti comprendente - un contenitore (10) in cartone avente un'apertura (11), un fondo (12), pareti laterali (13) che circondano il fondo (12) e terminano superiormente in una flangia (14) che delimita l’apertura (11) del contenitore, - un film termoplastico (20) accoppiato al contenitore (10) in corrispondenza del fondo (12), delle pareti laterali (13) e della flangia (14) mediante trasferimento a caldo, detto film termoplastico (20) comprendente almeno uno strato in polietilenetereftalato (PET) ed avente uno spessore ≥ 150 µm, in cui la grammatura del cartone del contenitore (10) e lo spessore del film termoplastico (20) sono in rapporto compreso tra 2:1 e 1:3 (gr/m<2>:µm).
- 2. Contenitore secondo la rivendicazione 1 in cui la grammatura del cartone del contenitore (10) e lo spessore del film termoplastico (20) sono in rapporto 1:1 (gr/m<2>:µm).
- 3. Contenitore secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui la grammatura del cartone del contenitore (10) è compresa tra 50 e 450 gr/m<2>.
- 4. Contenitore secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui lo spessore del film termoplastico (20) è compreso tra 150 e 450 µm.
- 5. Contenitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4 in cui lo spessore totale del contenitore (1) è compreso tra 200 e 900 µm.
- 6. Contenitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5 in cui detto film termoplastico comprende almeno uno strato in polietilene tereftalato amorfo (A-PET), ed uno strato in polietilene tereftalato glicole (PETG).
- 7. Contenitore secondo la rivendicazione 6 in cui detto strato in PETG è lo strato adiacente al contenitore in cartone (10).
- 8. Contenitore secondo la rivendicazione 7 in cui detto film termoplastico comprende ulteriormente uno strato di barriera ai gas che contiene etinil vinil alcol (EVOH) o in polistirene (PS).
- 9. Contenitore secondo la rivendicazione 7 in cui detto film termoplastico comprende ulteriormente uno strato termoresistente in polipropilene (PP).
- 10. Contenitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9 in cui il contenitore in cartone (10) è costituito da un unico sbozzato (100).
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