ITAN20100188A1 - Sacco in materiale composito e metodo per la sua fabbricazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale avente per titolo: “Sacco in materiale composito, e metodo per la sua fabbricazione†,

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda i sacchi in materiale composito per l’imballaggio e lo stoccaggio di materiali particolati e/o pulverulenti, ed in particolare riguarda i sacchi utilizzati generalmente per contenere prodotti in polvere o granuli come cemento, premiscelati per edilizia, minerali, chimici, sementi e alimentazione animale.

Attualmente, i sacchi destinati agli scopi sopra esposti sono generalmente realizzati con uno o più strati di carta ed uno o più strati di materiale protettivo, in particolare atto a costituire barriera all’umidità. Il materiale protettivo di norma comprende un materiale plastico, quale PE, PET, PVC o simili, che viene accoppiato in varie maniere allo strato di carta. In questo caso il problema à ̈ legato al fatto che il materiale composito in questo modo realizzato deve essere smaltito tenendo presente delle diverse esigenze di smaltimento. Nello specifico dei prodotti per l’ edilizia, quali cemento, premiscelati e simili, sarebbe considerato assai vantaggioso poter introdurre un materiale in grado di fornire una adeguata protezione all’umidità ma che sia al contempo idrosolubile, in modo tale da poter essere introdotto direttamente nel miscelatore, betoniera o simili, in cui viene inserito il prodotto contenuto nel sacco. Una volta che il sacco à ̈ completamente disciolto in soluzione acquosa, il residuo solido del sacco sarà composto da fibre di cellulosa di una lunghezza che può variare da qualche micron fino a 4-5 mm, che quindi non creano alcuna problematica dal punto di vista dell’impatto ambientale.

A questo scopo à ̈ stata considerata l’utilizzazione di alcol polivinilico (di seguito citato come PVA), che à ̈ un polimero universalmente adottato a causa della sua eccellente resistenza a grassi, oli e solventi ed alla sua capacità di barriera ai gas. Un sacco realizzato accoppiando almeno uno strato di carta con uno strato di pellicola di PVA presenta ottime caratteristiche dal punto di vista della resistenza agli agenti esterni, tuttavia le sue proprietà meccaniche, sostanzialmente differenti da quelle della carta cui viene accoppiato, rendono quanto meno problematica la realizzazione di sacchi formati per semplice sovrapposizione della carta e del film di PVA; tali sacchi presentano infatti dei problemi di planarità a seguito di tali differenti proprietà meccaniche.

Lo scopo della presente invenzione à ̈ quindi fornire un sacco di materiale composito che sia in grado di fornire al prodotto destinato ad essere contenuto da detto sacco sufficiente protezione dagli agenti esterni, quali gas ed umidità, che risulti completamente idrosolubile in modo da favorirne lo smaltimento con un impatto ambientale contenuto, e che al contempo possa essere realizzato con semplicità e buona conformabilità. Ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ un metodo per la fabbricazione di un sacco rispondente ai requisiti sopra descritti.

Oggetto della presente invenzione à ̈ pertanto un sacco in materiale composito, comprendente almeno uno strato di materiale cellulosico, quale carta o simili, su cui viene applicato direttamente, e fatto aderire, almeno uno strato di materiale polimerico idrosolubile, in particolare alcol polivinilico.

Lo spessore dello strato di materiale polimerico idrosolubile sarà preferibilmente nell’ ordine di da 0,5 a 100 pm, e in particolare da 10 a 50 pm. In una forma esecutiva preferita, detto sacco comprende fino a cinque strati di materiale cellulosico, di cui almeno uno à ̈ accoppiato con uno strato di materiale polimerico idrosolubile ad esso aderente.

Di preferenza detto strato di materiale polimerico à ̈ realizzato per deposizione diretta di una soluzione acquosa del materiale polimerico idrosolubile. La concentrazione del polimero in soluzione acquosa può variare tra il 4% e il 40% in peso. La soluzione acquosa può contenere additivi quali polialcoli di basso peso molecolare e polietilenglicoli e polipropilenglicoli o altri additivi organici in grado di modificare la viscosità, evitare la formazione di bolle o modificare le proprietà meccaniche del prodotto finito.

Ulteriore oggetto della presente invenzione à ̈ un metodo per la fabbricazione di una sacco in materiale composito, comprendente la fase di deposizione di uno o più strati di una soluzione di materiale polimerico idrosolubile in soluzione acquosa su di uno strato di materiale cellulosico, quale carta o simili, il taglio in singoli elementi e la conformazione tubolare dell’ elemento così ottenuto, e la chiusura del fondo del sacco.

In una forma esecutiva preferita la fase di deposizione à ̈ condotta mediante una macchina da stampa flessografica provvista di una pluralità di stazioni di deposizione del materiale polimerico idrosolubile.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma esecutiva della presente invenzione.

Il sacco secondo la presente invenzione à ̈ realizzato con uno o più strati carta di fibra vergine (bianca o avana) con grado di repulperabilità controllato e stabilito secondo norma UNI EN ISO 5263- 1 (disgregazione umida di pasta di carta). Il tubo, con il quale viene poi formato il sacco, può essere realizzato unendo tra loro fino a cinque strati di carta, e di preferenza deponendo su di almeno uno dei detti strati uno strato di materiale polimerico idrosolubile, ed in particolare alcol polivinilico. Questo polimero presenta infatti, come già accennato in precedenza, ottime caratteristiche di barriera ai gas ed ai solventi. Risulta completamente idrosolubile, e viene di preferenza utilizzato in una formulazione di grado di idrolisi compreso tra 70 e 99%, tipicamente di grado di idrolisi 88%, con pesi molecolari compresi tra 10000 e 300000 g/mol.

La concentrazione del polimero in soluzione acquosa può variare tra il 4% e il 40% in peso. La soluzione acquosa può contenere additivi quali polialcoli di basso peso molecolare e polietilenglicoli e polipropilenglicoli o altri additivi organici in grado di modificare la viscosità, evitare la formazione di bolle o modificare le proprietà meccaniche del prodotto finito.

Secondo il metodo della presente invenzione, la soluzione acquosa viene applicata sulla superficie della carta mediante l’utilizzazione di una macchina da stampa flessografica, di tipo di per sé noto, che di norma comprende un sistema comprendente due o più rulli di deposizione del materiale polimerico disposti in serie in un dispositivo che prevede una stazione di transito in un ambiente a controllo termico successivamente a ciascuna stazione di deposizione della miscela di materiale polimerico. Questa configurazione permette la deposizione sostanzialmente contemporanea di una pluralità di strati di materiale polimerico, con un evidente risparmio dal punto di vista dei tempi di lavorazione. Inoltre, questo tipo soluzione permette un controllo molto puntuale degli spessori di PVA spalmato sullo strato di carta, dato che l’ operazione può essere ripetuta più volte e che la quantità di materiale polimerico da depositare può essere convenientemente impostata. Il PVA sarà in soluzione acquosa con una concentrazione compresa tra il 4% ed il 40% in peso; la variazione della concentrazione naturalmente influirà sulla quantità di PVA deposto per ogni singolo passaggio di deposizione. Generalmente, lo spessore dello strato di PVA non sarà inferiore a 0,5 pm e non sarà superiore a 100 pm; infatti, spessori inferiori a 0,5 pm non garantirebbero l’efficacia della protezione richiesta, e spessori superiori a 100 pm potrebbero presentare problemi dal punto di vista delle proprietà meccaniche del composito risultante.

Una volta ottenuto lo spessore richiesto di alcol polivinilico sullo strato o sugli strati di carta, il composito così ottenuto può essere dapprima predisposto in configurazione tubolare, e successivamente può essere approntata la chiusura di una estremità o entrambe se si intende fabbricare un sacco con valvola applicata al fondo. L’ eventuale stampa della carta va naturalmente realizzata con colori idrosolubili, così come devono essere idrosolubili i collanti utilizzati per la formazione del tubo e la chiusura delle estremità del sacco.

Il sacco così concepito à ̈ realizzato in modo molto semplice e conveniente, e fornisce ottime prestazioni dal punto di vista della protezione conferita al materiale contenuto nel sacco; inoltre, il sacco à ̈ completamente idrosolubile e può quindi essere agevolmente smaltito.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sacco in materiale composito, comprendente almeno uno strato di materiale cellulosico, quale carta o simili, su cui viene applicato direttamente, e fatto aderire, almeno uno strato di materiale polimerico idrosolubile.
2. 2. Sacco in materiale composito, secondo la rivendicazione 1 , in cui lo spessore dello strato di materiale polimerico idrosolubile à ̈ nell’ ordine di da 0,5 a 100 pm, e in particolare da 10 a 50 pm.
3. 3. Sacco in materiale composito secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto sacco comprende fino a cinque strati di materiale cellulosico, di cui almeno uno à ̈ accoppiato con uno strato di materiale polimerico idrosolubile ad esso aderente.
4. 4. Sacco secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti da 1 a 3, in cui detto strato di materiale polimerico à ̈ realizzato per deposizione diretta di una soluzione acquosa del materiale polimerico idrosolubile.
5. 5. Sacco secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti da 1 a 4, in cui detto materiale polimerico idrosolubile à ̈ alcol polivinilico.
6. 6. Sacco secondo le rivendicazioni 4 e 5, in cui la concentrazione dell’ alcol polivinilico in soluzione acquosa à ̈ compresa tra il 4% e il 40% in peso.
7. 7. Sacco secondo la rivendicazione 6, in cui la soluzione acquosa contiene additivi quali polialcoli di basso peso molecolare, polietilenglicoli, polipropilenglicoli o altri additivi organici in grado di modificare la viscosità, evitare la formazione di bolle o modificare le proprietà meccaniche del prodotto finito.
8. 8. Metodo per la fabbricazione di una sacco in materiale composito, comprendente la fase di deposizione di uno o più strati di una soluzione di materiale polimerico idrosolubile in soluzione acquosa su di uno strato di materiale cellulosico, quale carta o simili, il taglio in singoli elementi e la conformazione tubolare dell’ elemento così ottenuto, e la chiusura del fondo del sacco o di entrambe le estremità se trattasi di sacco con valvola.
9. 9. Metodo secondo la rivendicazione 8, in cui la fase di deposizione à ̈ condotta mediante una macchina da stampa flessografica provvista di una pluralità di stazioni di deposizione del materiale polimerico idrosolubile.