ITVE960001A1

ITVE960001A1 - Materiale cartaceo per realizzare confzioni morbide tridimensionali per prodotti allo stato solido, liquido, eventualmente solidificabili

Info

Publication number: ITVE960001A1
Application number: IT96VE000001A
Authority: IT
Inventors: Giorgio Trani
Original assignee: Giorgio Trani
Priority date: 1996-01-22
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 1997-07-22
Also published as: EP0876536A1; ATE453756T1; DK0876536T3; AU1542997A; EP0876536B1; ES2337634T3; DE69739721D1; ITVE960001A0; WO1997027364A1

Abstract

Materiale cartaceo per realizzare confezioni tridimensionali morbide caratterizzato dal fatto di essere costituito da un foglio (4) di carta cedevole additivato con almeno un agente impermeabilizzante.

Description

D E S C R I Z I O N E

dell'invenzione avente per titolo:

" Materiale cartaceo per realizzare confezioni morbide tridimensionali per prodotti allo stato solido, liquido, eventualmente solidificabili o per prodotti granulari od in polvere, metodo per realizzare dette confezioni e confezione ottenuta con il metodo "

La presente invenzione concerne un materiale cartaceo per realizzare confezioni morbide tridimensionali per prodotti allo stato solido, liquido, eventualmente solidificabili o per prodotti granulari od in polvere, un metodo per realizzare dette confezioni ed una confezione ottenuta con il metodo .

Sono noti metodi per confezionare, in dosi prodotti liquidi, eventualmente solidificabili, o prodotti granulari od in polvere destinati al consumo. Uno di questi noti metodi prevede di termoformare semigusci sostanzialmente rigidi in materiale plastico, ad esempio polipropilene, e di unirli in corrispondenza dei bordi per formare una cavità che poi può essere riempita mediante una tradizionale macchina riempitrice. Se il prodotto è destinato all'utilizzazione allo stato solido, liquido od allo stato granulare od in polvere, dopo la sigillatura, la confezione così ottenuta è pronta per la sua immissione nel mercato; se invece il prodotto è destinato all'utilizzazione allo stato solido (ad esempio i gelati) al termine del riempimento la confezione riempita con il prodotto solido, liquido e sigillata viene sottoposta ad un trattamento di refrigerazione é di conservazione in condizioni refrigerate fino al consumo.

Indipendentemente comunque dalla natura del materiale confezionato queste note confezioni presentano il vantaggio di essere realizzabili praticamente in qualunque forma, ma presentano anche alcuni inconvenienti ed in particolare:

- un notevole costo, legato al costo del materiale plastico impiegato,

- caratteristiche ecologiche praticamente nulle data la natura non biodegradabile della plastica utilizzata,

- un certo peso con conseguente costo del trasporto,

- un ingombro dopo l'utilizzazione in quanto la confezione usata sostanzialmente non consente una sua riduzione di volume rispetto alla confezione piena.

E' anche noto di confezionare prodotti, in genere liquidi, utilizzando un elemento tubolare continuo in cartone politenato o bipolitenato , il quale viene sottoposto a riempimenti intervallati da saldature trasversali e da tagli trasversali in corrispondenza di dette saldature. La confezione ottenuta in genere presenta una forma tetraedrica o parallelepipedica o cilindrica a seconda delle modalità con le quali le saldature trasversali sono effettuate ed a seconda delle operazioni di piegatura, cui la confezione viene eventualmente sottoposta dopo la sua separazione dall'elemento tubolare continuo.

Questo noto metodo consente di velocizzare notevolmente le operazioni di confezionamento, ma presenta alcune notevoli limitazioni sia- in termini di forme ottenibili, sia in termini di ingombro della confezione dopo la sua utilizzazione, ed in termini di costo.

Scopo dell'invenzione è di eliminare tali inconvenienti e di realizzare un materiale cartaceo per formare confezioni morbide, ma in taluni casi anche rigide, praticamente di qualsiasi forma per prodotti solidi, granulari od in polvere o liquidi, eventualmente solidificabili, che abbia un costo contenuto.

Altro scopo dell'invenzione è di realizzare un materiale cartaceo per confezioni molto leggere e tali da incidere in maniera minima sui costi dell'imballo e del trasporto.

Altro scopo dell'invenzione è di realizzare un materiale cartaceo che consenta di ridurre la confezione, dopo l'uso, ad un minimo volume.

Altro scopo dell'invenzione è di realizzare una confezione che sia biodegradabile.

Altro scopo dell'invenzione è di proporre un metodo che consenta di utilizzare le tradizionali apparecchiature confezionatrici esistenti sul mercato.

Tutti questi scopi ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti secondo l'invenzione con un materiale cartaceo per realizzare confezioni tridimensionali morbide caratterizzato dal fatto di essere costituito da un foglio di carta cedevole additivato con almeno un agente impermeabilizzante.

Secondo l'invenzione il metodo per realizzare confezioni prevede che si affacci alla cavità di almeno uno stampo un foglio di materiale cartaceo impermeabilizzato, lo si vincoli in corrispondenza del bordo continuo di detta cavità e successivamente si provochi lo stiramento tangenziale di detto foglio fino ad ottenere la sua adesione alla superficie interna di detta cavità e l'ottenimento di una valva concava presentante la forma di detta cavità, da avviare alle successive operazioni di riempimento e chiusura.

La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in alcune sue preferite forme di pratica realizzazione riportate a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni in cui:

la figura 1 mostra in sezione ingrandita una porzione di materiale cartaceo secondo 11'invenzione,

la figura 2 mostra schematicamente una forma di attuazione del metodo secondo l'invenzione,

la figura 3 mostra in vista prospettica ed in maggior scala lo stampo aperto di figura 2,

la figura 4 mostra in sezione verticale uno stampo chiuso nella fase che precede l'immissione del fluido in pressione,

la figura 5 lo mostra nella stessa vista di figura 4 nella fase che segue l'immissione del fluido in pressione,

la figura 6 mostra in vista prospettica una confezione estratta dello stampo in attesa di riempimento, la figura 7 mostra schematicamente in sezione trasversale uno stampo aperto utilizzato per effettuare il metodo in una variante realizzativa,

la figura 8 mostra lo stesso stampo di figura 7 in una ulteriore variante realizzativa, e

la figura 9 mostra una confezione estratta dallo stampo ed in attesa di riempimento, e

la figura 10 mostra una porzione di materiale cartaceo in una differente forma di realizzazione.

Come si vede dalle figure il materiale cartaceo 2 secondo l'invenzione è costituito da un foglio di carta cedevole 4 al quale è stato aggiunto in fase di preparazione un additivo chimico, alimentare o non, avente caratteristiche impermeabilizzanti , idrorepellenti e antigrasso. Questo additivo può vantaggiosamente essere costituito da un composto fluorurato, da colofonia, da formaldeide, da biossido di titanio, da una somma di polimeri, da cere, da paraffine e da sostanze che presentano le proprietà di diminuire o persino annullare il grado di porosità presentato dalla carta cedevole.

In altri casi l'additivo chimico non viene aggiunto in fase di preparazione della carta ma viene spruzzato con tecniche tradizionali sulla carta cedevole già preparata. La carta 4 presenta un grado di cedevolezza tale da rendere possibile una sua estensione stabile in senso trasversale ed in senso longitudinale pari ad almeno il 10%, e preferibilmente il 20%, e presenta un carico di rottura non inferiore ai 4000 m così da assicurare l'ottenimento senza lacerazione della configurazione finale desiderata.

L'ottenimento del materiale cartaceo è preferibilmente ottenuto con tecniche tradizionali che non costituiscono in sè oggetto di invenzione e non vengono ulteriormente descritte. Nell'esempio illustrato in figura 2 il materiale cartaceo 2 è avvolto su di una bobina 8 ed è piegato longitudinalmente in modo da affacciare tra loro i due lembi.

Il metodo secondo l'invenzione prevede anche, nella forma di realizzazione illustrata nelle figure 2 - 4, l'impiego di uno stampo formato da due semistampi 10 reciprocamente mobili tra loro ed interessati ciascuno da una cavità 12 delimitata da un bordo 14 interessato da una interruzione 16. Le cavità 12 dei semistampi 10, i bordi 14 che le delimitano e le interruzioni 16 nei bordi 14 sono perfettamente combacianti quando i due seraistampi 10 vengono accostati tra loro.

Nei disegni i due semistampi 10 sono stati raffigurati per semplicità a singola impronta, mentre in pratica sarà preferibile usare stampi a più impronte alle scopo di velocizzare le operazioni di confezionamento.

E' pure previsto che la cavità 12 di ciascun semistampo 10 si prolunghi all'esterno in un condotto 18 che sbocca in corrispondenza dell'interruzione 16 ricavata nel bordo 14 che delimita la cavità 12 stessa e che si accoppia al condotto adiacente dell'altro semistampo 10.

Il metodo secondo l'invenzione in questa forma di realizzazione è il seguente:

11 materiale cartaceo viene preventivamente trattato con un collante possibilmente pelabile termorinvenibile applicato secondo un contorno corrispondente al contorno della forma voluta. Quindi dopo che il foglio 2 è stato ripiegato longitudinalmente in due parti ed è stato posto così ripiegato tra i due semistampi 10, questi vengono reciprocamente avvicinati in modo da trattenerlo tra loro (cfr. figura 4). Si comanda quindi l'accostamento dei due bordi 14 affacciati e si provoca il rinvenimento del collante ed il conseguente accoppiamento delle due parti del foglio tra essi compresi ad esclusione ovviamente dell'interruzione 16.

Dopo che è stata effettuato questo accoppiamento, viene immessa attraverso il condotto 18 dell'aria compressa, che ha la finalità di stirare i due fogli del materiale cartaceo, trattenuti tra i bordi 14, per farli aderire alla superficie della rispettiva cavità 12 (cfr. figura 5).

Al termine della fase di insufflazione i due semistampi 10 vengono distanziati tra loro per consentire la rimozione di una confezione di carta 20 impermeabilizzata, presentante la configurazione corrispondente alle cavità dei semistampi 10, configurazione che si presenta stabile grazie alla deformazione permanente cui il materiale cartaceo è stato sottoposto (cfr. figura 6).

Questa confezione può essere avviata poi alle operazioni di riempimento preferibilmente effettuate con macchine automatiche ed alla successiva sigillatura dell'interruzione 16, attraverso la quale era stato immesso il prodotto da confezionare, il quale può essere liquido, pastoso, granulare od in polvere.

A seconda della natura di questo prodotto, la confezione 20, una volta sigillata può essere sottoposta ad ulteriori trattamenti, oppure trasferita allo stoccaggio. Ad esempio nel caso il prodotto sia destinato al consumo allo stato liquido (shampoo, detersivo, latte, acqua, ecc.) o granulare od in polvere, essa può essere direttamente stoccata; nel caso il prodotto sia stato temporaneamente riscaldato per essere portato allo stato liquido, pur dovendo essere solido a temperatura ambiente (cioccolato, formaggio o sapone) è sufficiente attendere il suo raffreddamento per fargli assumere e mantenere la forma della confezione 20, anche dopo che questa sarà stata rimossa al momento della consumazione. Nel caso invece il prodotto sia un liquido per la preparazione di un gelato o di un ghiacciolo, dopo il riempimento è necessario congelarlo, operazione che peraltro può essere effettuata anche poco prima della consumazione.

In sostanza indipendentemente dal prodotto da confezionare, il metodo secondo l'invenzione in questa prima forma di realizzazione si basa sul principio di utilizzare 1'addit ivante impermeabilizzante, idrorepellente ed antigrasso, la cui finalità tradizionale è di impermeabilizzare la carta cedevole nei confronti del prodotto liquido durante il riempimento e durante la conservazione, anche con la finalità di impermeabilizzare la carta nei confronti dell'aria e quindi di rendere possibile un'operazione di formatura mai in passato effettuabile con la carta senza ricorrere alle pieghettature. Un'altra finalità consiste inoltre nel costituire barriera necessaria al mantenimento del prodotto nella confezione.

Una seconda forma di attuazione del metodo secondo l'invenzione prevede che dopo l'unione dei lembi del materiale cartaceo, attraverso il condotto 18 sia immessa a pressione non l'aria, bensì lo stesso prodotto liquido da confezionare, il quale provoca lo stiramento della carta cedevole fino a farla aderire alle pareti dei semistampi 10. Anche in questo caso, a seconda della natura del prodotto da confezionare, differenti potranno essere i trattamenti ai quali la carta verrà sottoposta, ma in tutti i casi l'invenzione prevede la formatura della confezione nello stampo ad opera dello stesso prodotto da confezionare. Se poi questo prodotto è solidificabile, e cioè sia nel caso esso sia solido a temperatura ambiente e sia stato preventivamente riscaldato per rendere più agevole il riempimento, sia nel caso esso sia liquido a temperatura ambiente, ma venga refrigerato dopo il riempimento, l'invenzione prevede una mutua azione tra liquido e confezione; nella fase del riempimento infatti il prodotto liquido forza il materiale cartaceo ad assumere la forma imposta dallo stampo entro il quale esso è alloggiato; nella fase di solidificazione invece è la confezione, che in precedenza era stata conformata dal liquido, a costituire lo stampo per il liquido in fase di solifidicazione.

Inoltre in entrambe le forme di attuazione del metodo secondo l'invenzione, in particolare per il confezionamento dei prodotti liquidi solidificabili e commestibili è previsto che la fase di riempimento possa essere preceduta dall'introduzione dello stampo di un tradizionale stecco 21 ad esempio in legno ed in plastica che con la solidificazione del prodotto rimane imbrigliato da questo e costituisce il materiale necessario nelle confezioni da passeggio.

Una terza forma di attuazione del metodo secondo l'invenzione prevede che il materiale cartaceo 2 venga affacciato alla cavità 22 di uno stampo 24 e venga vincolato in corrispondenza del bordo continuo di detta cavità. Successivamente si porta in depressione lo stampo attraverso idonei canali 26 di aspirazione previsti su di esso in modo da provocare lo stiramento tangenziale di detto materiale fino ad ottenere la sua adesione alla superficie di detta cavità. Allo scopo di ottenere un maggior effetto di stiramento è prevedibile che alla cavità 22 dello stampo sia affacciato un punzone complementare 28, che durante la fase di aspirazione contribuisca per via meccanica ad operare lo stiramento della carta. E' preferibile che questo effetto meccanico sia integrato da un effetto pneumatico, ed a tal fine il punzone 28 è interessato da una pluralità di canali 30, attraverso i quali è possibile investire il materiale cartaceo 2 con un getto di aria, eventualmente calda.

La confezione a valva 32 così ottenuta può essere quindi riempita con il prodotto da confezionare e successivamente può essere chiusa mediante sigillatura con una pellicola trasparente 34 o applicazione di una valva complementare capovolta con i bordi di entrambe le valve preventivamente spianiate di un tradizionale collante.

In ogni caso indipendentemente dalla forma di realizzazione adottata, il materiale cartaceo secondo l'invenzione ed il metodo per realizzare con questo le desiderate confezioni presentano notevoli vantaggi ed in particolare:

- consentono di ottenere confezioni praticamente senza alcuna limitazione della forma ottenibile,

- consentono di utilizzare le tradizionali apparecchiature di formatura e riempimento reperibili sul mercato,

- consentono di realizzare confezioni molto leggere poco costose ed in grado di essere ridotte dopo l'uso ad un ingombro minimo ed in aggiunta biodegradabile.

In una ulteriore forma di realizzazione illustrata in figura 10 ad una superficie del materiale cartaceo è applicato un film impermeabilizzante 5 avente cedevolezza e resistenza compatibile con quella del materiale cartaceo. Questo film impermeabilizzante è preferibilmente un film di materiale plastico ottenuto da politiene o altro materiale termoplastico o lega di alluminio. Il materiale cartaceo così ottenuto presenta grazie alla presenza del film impermeabilizzante, l'ulteriore vantaggio di poter effettuare il vincolo tra i due fogli con tradizionali tecniche di termosaldatura .

In una ulteriore forma di realizzazione, allo scopo di avere una struttura più robusta è prevedibile di usare due fogli di materiale cartaceo legati da un'estrusione di politene o di un collante tradizionale.

La presente invenzione è stata illustrata e descritta in alcune sue preferite forme di pratica realizzazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad esse apportarsi, senza peraltro uscire dall'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Materiale cartaceo .per realizzare confezioni tridimensionali morbide caratterizzato dal fatto di essere costituito da un foglio (4) di carta cedevole additivato con almeno un agente impermeabilizzante.
2. Materiale cartàceo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'additivo chimico presenta caratteristiche idrorepellenti.
3. Materiale cartaceo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'additivo chimico presenta caratteristiche antigrasso.
4. Materiale cartaceo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il foglio di carta cedevole presenta un grado di cedevolezza in qualsiasi direzione non inferiore al 10%.
5. Materiale secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'additivo chimico è costituito da cere e/o paraffine.
6. Materiale secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'additivo chimico è costituita da colofonia, o somma di polimeri o formaldeide.
7. Materiale secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che l'additivo chimico è costituito da un composto fluorurato.
8. Materiale secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'additivo chimico è costituito da biossido di titanio.
9. Materiale secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che una sua superficie è rivestita da un film di materiale impermeabilizzante.
10. Materiale secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che il materiale è costituito da due fogli di carta cedevoli legati tra loro da una estrusione di politene o di un collante tradizionale.
11. Materiale secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che il film impermeabilizzante è costituito da materiale termoformabile e termosaldabile.
12. Materiale secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che il film impermeabilizzante è costituito da politene.
13. Materiale secondo la rivendicazione 6 caratterizzato dal fatto che il film impermeabilizzante è costituito da una lega di alluminio.
14. Metodo per realizzare confezioni con il materiale cartaceo secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 13, caratterizzato dal fatto che si affaccia alla cavità di almeno uno stampo un foglio (2) di materiale cartaceo, lo si vincola in corrispondenza del bordo continuo che delinea detta cavità e successivamente si provoca lo stiramento tangenziale di detto foglio di materiale cartaceo fino ad ottenere la sua adesione alla superficie interna di detta cavità e l'ottenimento di una valva concava presentante la forma di detta cavità, da avviare alle successive operazioni di riempimento e chiusura.
15. Metodo secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che si effettua lo stiramento del foglio di materiale cartaceo per depressione creata tra questo e la parete interna di detta cavità.
16. Metodo secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che si effettua lo stiramento del foglio di materiale cartaceo spingendo meccanicamente il foglio entro la cavità mediante un punzone avente forma sostanzialmente complementare a quella di detta cavità.
17. Metodo secondo la rivendicazione 16 caratterizzato dal fatto che si integra l'effetto meccanico con un effetto pneumatico inviando attraverso detto punzone sul foglio del materiale cartaceo un getto di aria compressa.
18. Metodo secondo la rivendicazione 15 caratterizzato dal fatto che si utilizza aria compressa calda.
19. Metodo secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che dopo il riempimento si sigilla la valva concava con un film di materiale applicato ad essa in corrispondenza del bordo .
20. Metodo secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che dopo il riempimento si chiude la valva concava con altra disposta capovolta sopra alla prima ed incollata ad essa in corrispondenza dei bordi a contatto.
21. Metodo secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che: - si tratta la superficie del materiale cartaceo con un collante termorinvenibile applicato secondo un andamento corrispondente al contorno della forma della confezione, - si accostano tra loro due fogli (2) di materiale cartaceo, - si sottopongono i due fogli (2) rinvenimento del collante lungo una linea perimetrale (14) del prefissato andamento, interessata da almeno un'interruzione (16), in modo da provocare il rammollimento del collante e la successiva unione dei fogli, - si immette un fluido in pressione attraverso detta interruzione (16) nell'intercapedine delimitata da detti fogli (2) mantenuti tra due semistampi (10) accostati, formanti tra loro una cavità (12) delimitata da detta linea perimetrale di vincolo (14) e si provoca in tal modo lo stiramento di detti fogli (2), che aderiscono alle pareti di dette cavità (12), - si riempie il volume delimitato da detti fogli (2) con il prodotto da confezionare, e - si effettua il vincolo della linea perimetrale in corrispondenza di detta interruzione (16).
22. Metodo secondo la rivendicazione 21 caratterizzato dal fatto che si ottengono i due fogli (2) da accoppiare assieme per duplicazione longitudinale di un nastro continuo (8).
23. Metodo secondo la rivendicazione 21 caratterizzato dal fatto che si saldano i due fogli (2) lungo detta linea perimetrale per termosaldatura.
24. Metodo secondo la rivendicazione 21 caratterizzato dal fatto che si saldano ad ultrasuoni i due fogli (2) lungo detta linea perimetrale.
25. Metodo secondo la rivendicazione 21 caratterizzato dal fatto che si effettua la saldatura di detti fogli (2) mentre essi sono trattenuti tra detti semistampi (10).
26. Metodo secondo la rivendicazione 21 caratterizzato dal fatto che il fluido è costituito dallo stesso prodotto da confezionare.
27. Confezione ottenuta con il metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 14 a 26 caratterizzata dal fatto di essere costituita da almeno una vaschetta concava, al bordo della quale è applicata, dopo il riempimento, una pellicola di chiusura.
28. Confezione ottenuta co.n il metodo secondo una o più delle rivendicazioni da 14 a 26 caratterizzata dal fatto di essere costituita da due valve concave unite tra loro lungo i bordi adiacenti.
29. Materiale cartaceo per realizzare confezioni tridimensionali morbide secondo le rivendicazioni da 1 a 13, metodo per realizzare confezioni con il materiale cartaceo secondo le rivendicazioni da 14 a 26, e confezione ottenuta con il metodo secondo le rivendicazioni 27 e 28 e sostanzialmente come illustrati e descritti.