MX2013010382A - Sistema de union mejorado para envases. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema de unión de múltiples capas, adecuado para la producción de envases hechos de láminas, por ejemplo para productos alimenticios; el sistema de unión de múltiples capas es especialmente adecuado para la producción de bolsas erguidas aptas para el envasado de productos alimenticios líquidos, en especial de bebidas.

Description

SISTEMA DE UNIÓN MEJORADO PARA ENVASES MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere a un sistema de unión de varias capas, adecuado para la fabricación de envases hechos de láminas, en especial para comestibles. El sistema de unión de varias capas es especialmente adecuado para la producción de bolsas erguidas, adecuadas para el envasado de víveres líquidos, en especial de bebidas.

ESTADO DE LA TÉCNICA Se conocen envases de comestibles ensamblados a partir de sistemas de unión, en especial bolsas erguidas o bolsas erguidas apoyadas en el suelo. Por lo general, los sistemas de unión típicos para tales bolsas erguidas están recubiertos de adhesivo y/o están recubiertos por extrusión, encontrándose presentes en especial láminas metálicas en calidad de portadores de capas de barrera o como capas para mejorar las propiedades mecánicas. Otras capas de tales laminados son capas de materiales sintéticos, que en función de su campo de aplicación pueden estar configuradas de diversa manera. Hasta la actualidad es típica la utilización de materiales que han producidos a partir de petróleo y/o que no son biodegradables ni compostables.

Los sistemas de unión de este tipo así como las bolsas erguidas y los procedimientos para la producción de bolsas erguidas o de otros sistemas de envasado son conocidos en el estado de la técnica, documentos EP 2 223 866 A1 , WO 2008/037447 o EP 0 600 502. Los sistemas de unión revelados en los mismos no son biodegradables, por lo que los envases producidos a partir de los mismos sólo pueden descartarse o eliminarse de manera convencional, mientras que un descarte o eliminación mediante compostación no es posible. Simultáneamente estos sistemas de unión hacen intervenir materiales de partida en cuya producción se insume mucha energía, como las láminas de metal, y además de ello consumen materiales basados en petróleo. Sin embargo, se desea, en especial también en el campo de los productos alimenticios, evitar el empleo de materiales ecológicamente tolerables o compatibles y en especial prescindir del uso de láminas metálicas (ya que las mismas se producen con un elevado insumo de energía y de otros recursos, tales como agua). Además de ello, una compostabilidad abriría una vía sencilla para el descarte, ya que en tal caso las láminas y los envases pueden ser reutilizados de manera correspondiente mediante los sistemas de descarte y procesamiento de residuos, ya muy desarrollados. Por otra parte, el empleo de materiales basados en materias primas renovables no recargaría los recursos existentes de hidrocarburos y también representaría un aporte a la mejora del equilibrio de CO2.

En los documentos WO 2009/005947 A1 , WO 96/31303 A1 , DE 202005011641 U1 , JP2010069766A, CN2457074 y WO2008/037447 se revelan materiales de envase.

Objeto de la presente invención La presente invención tiene, por lo tanto, el objeto de señalar un sistema de unión, en especial adecuado para la producción de una bolsa erguida, presentando el sistema de unión las propiedades necesarias para la producción de tales envases para productos alimenticios, tales como estabilidad, hermeticidad frente a los líquidos, permeabilidad a los gases, etc., debiéndose emplear predominantemente materiales ecológicamente compatibles o bien biológicamente degradables.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Este objeto se logra mediante un sistema de unión de acuerdo con la reivindicación 1. En las reivindicaciones secundarias 1 a 8, así como en la siguiente descripción se señalan configuraciones preferidas de este sistema de unión. Por otra parte, la presente invención también pone a disposición un envase para productos alimenticios, que abarca el sistema de unión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8. Es preferible que este envase para productos alimenticios sea una bolsa erguida.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El sistema de unión de acuerdo con la presente invención presenta como componente esencial una capa de papel, así como por lo menos capa de barrera, caracterizado porque el sistema de unión no abarca ninguna lámina de metal.

A continuación se presentan otras configuraciones del sistema de unión de acuerdo con la invención y las ventajas asociadas con el mismo. Las capas adicionales, definidas seguidamente, los materiales preferentemente empleados para las capas, los espesores de las capas y otras configuraciones, pueden combinarse en cada caso de manera arbitraria; la secuencia específicas de las capas, indicadas a continuación, del sistema de unión de acuerdo con la invención sirven para la descripción e ilustración de la presente invención, la cual sin embargo no se limita a los ejemplos específicos de este tipo.

Capa de papel: El sistema de unión de acuerdo con la presente invención presenta como capa esencial una capa de papel. De manera típica, esta capa de papel tiene un espesor en el intervalo de 150 a 15 pm, preferentemente de 100 a 25 pin, más preferentemente de 80 a 30 pm, como por ejemplo aproximadamente de 35, 45 ó 50 pm. De acuerdo con la invención, puede emplearse cualquier tipo de papel, que incluye papeles con materiales de relleno o cargas como caolín, talco, dióxido de titanio, almidones, carbonato de calcio, etc. En el caso del papel empleado de acuerdo con la invención puede tratarse de papel sin procesar o procesado, prefiriéndose los papeles con fibras muy cortas. También se prefieren los papeles transparentes, como por ejemplo papel pergamino, que es un papel fabricado a partir de celulosa finamente molido.

La capa de papel esencial de acuerdo con la invención se halla de manera relativamente amplia sobre la capa del sistema de unión orientada hacia fuera del envase terminado para productos alimenticios, y la capa de papel a emplearse de acuerdo con la invención, en especial la capa de papel preferida de papel pergamino, contribuye en especial a la resistencia mecánica y rigidez del sistema de unión de la presente invención. La utilización preferida de papel pergamino conduce adicionalmente a que, gracias a la transparencia de este papel, sean posibles diferentes tipos de impresión en los que el lado, situado interiormente, de la capa de papel pergamino recibe una impresión, por cuanto son posibles por ejemplo procedimientos de contraimpresión, en los que se imprime el lado situado hacia dentro, de la capa de papel pergamino (en este caso, la imagen impresa se transparenta hacia fuera, por lo que es posible evitar en especial un daño y desgaste (abrasión) sobre el lado exterior de la capa de papel). Además, el material papel de esta capa puede estar dotado con aditivos adicionales, tales como agentes de absorción, etc. De esta manera posible optimizar el aporte de esta capa al conjunto de las propiedades del sistema de unión.

Además, la utilización de capas de papel permite efectuar un aporte a la protección del medio ambiente, por cuanto en producción de papel, lo que incluye producción de papel pergamino, intervienen materias primas renovables, de manera que aquí se posibilita en conjunto una mejora del equilibrio de. C02.

Capa de barrera: Por otra parte, el sistema de unión de acuerdo con la presente invención presenta por lo menos una capa de barrera. En este caso, y en función de la configuración deseada para el sistema de unión son posibles diversas opciones, tanto en cuanto al tipo de capa de barrera, la posición de la capa de barrera en el sistema de unión así como también en cuanto a la cantidad de capas de barrera. El sistema de unión de la presente invención puede presentar una o varias capas de barrera, tales como una, dos o tres capas de barrera. Las mismas pueden diferenciarse en cuanto a su tipo y posición en el sistema de unión. Por ejemplo, la capa de barrera puede ser una capa de material de barrera y/o una capa de sello con propiedad de barrera y/o una capa de barniz, como se describe en cada caso en lo que sigue.

Capa de material de barrera: La primera opción consiste en proveer una capa de material de barrera sobre el lado, situado interiormente, del envase para productos alimenticios, de la capa de papel anteriormente descrita. Una capa de material de barrera de este tipo de acuerdo con la presente invención abarca preferentemente una capa portadora con una capa, preferentemente aplicada por vaporización, de material de barrera. Como alternativa es también posible aplicar la capa de material de barrera en forma de barniz, como se describe en lo que sigue. En este caso, la capa portadora constituye el componente principal de la barrera, por cuanto la capa, preferentemente aplicada por vaporización, de material de barrera de por si tiene un espesor de tan sólo unos pocos Angstróm o bien la capa de barniz, prevista como alternativa, es también manifiestamente más delgada que la capa portadora. Es preferible que la capa portadora abarque como componente principal un material biodegradable y/o que se fabrique de materias primas renovables. Los materiales especialmente adecuados como capa portadora para la capa de material de barrera a ser utilizada de acuerdo con la invención, abarcan materiales de ácido poliláctico así como vidrio de celulosa. Los materiales de ácido poliláctico ya se emplean para materiales de láminas y envases, por ejemplo como láminas para mantillos o para bolsas para hacer las compras. Otros campos de aplicación conocidos de los ácidos polilácticos son cubiertos desechables, tallos de paja y cajas con tapa atornillable. Otro material preferido para la capa de barrera es el vidrio de celulosa, que es un material conocido bajo la designación hidrato de celulosa o bien celofán.

Los materiales preferidos para las capas portadoras de material de barrera de la presente invención de por sí presentan una determinada aptitud como barrera, en especial frente a los líquidos. Típicamente, estas capas de portadoras barrera presentan un espesor de aproximadamente 10 a 100 pm, preferentemente de 12 a 50 pm, más preferentemente de 15 a 40 pm, como por ejemplo de aproximadamente 25 pm.

Sin embargo, a efectos de asegurar la propiedad deseada como barrera, es necesario proveer la capa portadora anteriormente definida con una capa de material de barrera. De acuerdo con la invención, en este caso se emplean en especial capas de barrera aplicadas por vaporización, de manera tal con una capa muy delgada (de unos pocos Angstróm) es posible asegurar un efecto barrera deseado, en especial frente al oxígeno, C02, pero también frente al vapor de agua. Los materiales barrera adecuados de acuerdo con la invención abarcan las capas aplicadas por vaporización de óxidos (semi)metálicos o (semi)metales, por ejemplo de aluminio, Si02, Al203, u otros óxidos, óxidos mixtos o mezclas. En este caso se prefieren los materiales óxido, ya que de esta manera es posible prescindir en conjunto de la aplicación de una capa de metal.

La capa de material de barrera, aplicada por vaporización, se aplica preferentemente en uno de los lados de la capa portadora; sin embargo, es también posible aplicar esta barrera por vaporización sobre ambos lados de la capa portadora. Es preferible que la barrera, anteriormente definida, que abarca la capa portadora y la capa de material de barrera aplicada por vaporización, éste dispuesta en el sistema de unión de acuerdo con la invención de una manera tal que la barrera aplicada por vaporización se encuentre presente sobre el lado de la capa portadora alejado con respecto a la capa de papel. Sin embargo, son también posibles otras configuraciones. Es frecuente que, debido a consideraciones en cuanto al procedimiento de producción (es decir, referidas a la secuencia de aplicación/introducción de las capas individuales del sistema de unión) se elija una disposición que asegure que la capa de barrera quede recubierta lo más rápidamente posible por otra capa, a efectos de proteger esta capa, relativamente delicada, contra posibles daños que puedan presentarse en el desarrollo ulterior del proceso de producción.

De acuerdo con la invención se prefiere que la capa de material de barrera anteriormente definida sea aplicada sobre la capa de papel inicialmente descrita. De esta manera es posible aplicar entre las mismas las capas usuales que mejoran la adhesión, que típicamente presentan un espesor de menos de 20 pm; se prefiere en especial un espesor de 1 a 10 µ??, en especial de 2 a 5 pm. La persona con pericia en la especialidad conoce materiales y tipos de aplicación adecuados para capas de este tipo, y los ejemplos adecuados abarcan capas de adhesivo (adhesivo de extrusión, capa de pegamento, etc.). Nuevamente, también en este caso se prefiere que dichos materiales para tales capas de adhesivos sean biológicamente degradables y/o se basen en materias primas renovables.

Además, y debido a la superficie lisa obtenida durante la fabricación de la película, los materiales preferidos anteriormente mencionados para la capa portadora tales como materiales de ácido láctico y vidrio de celulosa, facilitan la aplicación por vaporización, de capas muy delgadas de material de barrera, ya que en este caso no es necesario crear una gran compensación para una superficie rugosa de la capa portadora. Al mismo tiempo los materiales barrera anteriormente descritos se adhieren bien sobre la capa portadora, de manera tal que se asegura una producción segura de la capa de barrera que abarca la capa portadora y la capa, aplicada por vaporización, de materiales barrera .

Además de su efecto barrera, también esta capa de barrera contribuye a la resistencia mecánica, pero también a la protección contra la radiación ultravioleta. Gracias a la utilización de materiales de relleno y de materiales aditivos, es posible modificar estas propiedades en mayor grado y optimizarlas, para lo cual pueden emplearse materiales usuales, conocidos de la persona con pericia en la especialidad, por ejemplo en calidad de absorbente de la radiación ultravioleta o de materiales de relleno para elevar la rigidez.

Otra opción para una capa de barrera es una capa de sello correspondientemente configurado, que se describe a continuación.

Capa de sello: Por otra parte, el sistema de unión de acuerdo con la presente invención abarca una capa de sello, que se aplica en uno de los lados del material de barrera anteriormente descrito. Esta capa de sello está configurada de manera tal que se halla junto a la capa situada lo más interiormente posible de las capas esenciales del sistema de unión, es decir, la capa de sello es típicamente la capa interna de un envase terminado para productos alimenticios. También la capa de sello de acuerdo con la presente invención se fabrica preferentemente de materiales biodegradables o más preferentemente aún, compostables, y/o a partir de materiales basados en materias primas renovables.

Se prefieren especialmente materiales polímeros basados en poliésteres, por ejemplo los materiales de ácido poliláctico descritos anteriormente, pero también PBAT (adipato-tereftalato de polibutileno) y otros materiales similares, así como mezclas de los mismos. Por ejemplo, es adecuado un material comercializado por BASF bajo la designación Ecoflex ®.

Es preferible que la capa de sello presente un espesor de aproximadamente 10 a 200 pm, preferentemente de 20 a 150 pm, más preferentemente aún de 100 a 50 pm, como por ejemplo de aproximadamente 90, 75 ó 60 pm.

Nuevamente, la capa de sello puede estar provista con aditivos y materiales de relleno, como se describió anteriormente para las otras capas. Nuevamente, de esta manera es posible modificar y optimizar las propiedades del sistema de unión.

Nuevamente, a efectos de aplicar esta capa de sello de manera segura sobre la capa de barrera anteriormente descrita, puede emplearse una capa mejoradora de la adhesión, configurada como ya de describió en lo que preside. Para mejorar más aún la adhesión, es también posible emplear técnicas adicionales para mejorar la adherencia de las capas individuales, tales como tratamientos de superficie mediante procedimientos de llama o descarga de corona, etc.

Por otra parte, la capa de sello anteriormente descrita puede también ser recubierta con material de barrera, preferentemente por evaporación. Al respecto pueden emplearse los materiales anteriormente mencionados; nuevamente, en este caso se prefieren especialmente revestimientos oxiditos, en especial de SiOx, AIOx, mezclas de los mismos y otros óxidos. Nuevamente, las barreras de este tipo pueden aplicarse sobre una de las superficies, o sobre ambas, de la capa de sello; usualmente, y también por razones de costo, es suficiente la aplicación sobre una de las superficies. En algunas formas de realización de la presente invención, si la capa de sello aquí descrita abarca un revestimiento barrera de este tipo, es posible prescindir de la capa de material de barrera anteriormente descrita, ya que en esta configuración la capa de sello toma a su cargo la acción como barrera, de manera tal que es posible una estructura de capas con una capa de papel y una capa de sello prevista sobre ella, lográndose sin embargo en cada caso suficientes propiedades como barrera y propiedades mecánicas del sistema de unión en su conjunto. Nuevamente, gracias a la utilización de los materiales poliéster anteriormente descritos, se asegura que los sistemas de unión de la presente invención consistan esencialmente en materiales que son esencialmente biológicamente degradables o bien que sean compostables, lo que es preferible.

Otra opción de una capa de barrera es una capa de barniz, descrita a continuación.

Capa de barniz Otra opción para una capa de barrera es una capa de barniz, que puede aplicarse por ejemplo sobre la capa de papel. Los ejemplos adecuados de capas de barniz son barnices basados en nitrocelulosa. Las mismas pueden servir por ejemplo como barreras contra el paso de la humedad. La persona con pericia en la especialidad conoce tipos de aplicaciones, espesores de capa y materiales, adecuados, para capas de este tipo.

Capas de adhesivo En caso de ser necesario, entre las capas aquí descritas es posible proveer capas de adhesivo o pegamento para mejorar la adhesión, para lo cual se emplean materiales adhesivos o pegamentos conocidos de la persona con pericia en la especialidad, por ejemplo, los adhesivos de extrusión y las capas de adhesivo anteriormente reivindicados. En este caso, la persona con pericia en la especialidad conoce materiales adecuados, y también en este caso cabe consignar que es preferible que los materiales para tales capas de adhesivo sean biodegradables y/o se basen en materias primas renovables, Para el empleo se emplean preferentemente capas en especial entre una capa de papel y una capa portadora, que es parte componente de una capa de material de barrera anteriormente definida. Por otra parte, pueden proveerse de manera preferible capaz de adhesivo entre la capa de sello y la capa de barrera; nuevamente, en una forma de realización preferida una capa de adhesivo de este tipo esta prevista entre la capa de sello y la capa portadora del la capa de material de barrera. Sin embargo, en una opción es posible proveer una capa de adhesivo entre la capa de papel y la capa de barrera o bien entre la capa de sello y la capa de barrera, de manera tal que esta capa de adhesivo esté prevista en contacto con la capa de material de barrera. Las capas de adhesivo de este tipo mejoran la adhesión de las capas individuales del sistema de unión; sin embargo, también pueden aportar adicionalmente a las propiedades como barrera, en especial contra la permeación del oxígeno.

Capa de goma laca Otra opción consiste en proveer capas de goma laca adicionales, que esencialmente consiste en goma laca. Tales capas de goma laca pueden proveerse en posiciones arbitrarias en el sistema de unión; estas capas presentan preferentemente un espesor relativamente reducido, típicamente de menos de 20 pm, preferentemente de aproximadamente 1 a 10 pm, más preferentemente de 2 a 5 pm.

Tales capas de goma laca pueden proveerse entre la capa de papel y la capa de barrera, entre la capa de barrera y la capa de sello, pero también entre la capa portadora y la capa de material de barrera. Es posible proveer una o varias capas de goma laca, a efecto de mejorar más aún la acción barrera del material de unión de acuerdo con la invención.

Las opciones aquí descritas para capas de barrera pueden emplearse individualmente pero también en combinación en el sistema de unión de acuerdo con la invención, en función de la finalidad final deseada. La cantidad de estas capas puede elegirse arbitrariamente, y pueden encontrarse presentes por ejemplo una, dos, o tres capa de barrera, que pueden ser iguales o diferentes entre sí.

Por lo tanto, en su conjunto la presente invención pone a disposición un sistema de unión mejorado, adecuado para la fabricación de envases para productos comestibles, en especial de bolsas erguidas, siendo posible prescindir de la utilización de láminas de metal, ello sin influir de manera desfavorable sobre las propiedades de barrera ni sobre las propiedades mecánicas, y empleándose materiales polímeros basados en esencialmente materias primas renovables y/o biodegradables.

Además de las capas esenciales anteriormente descritas y de las capas opcionales mejoradoras de la adherencia, puede el sistema de unión de la presente invención también abarcar capas adicionales, tales como por ejemplo un barniz sobre la superficie exterior de la capa de papel u otra capa de sello sobre el lado interior y/o exterior del sistema de unión.

Por lo tanto, los sistemas de unión dados a título de ejemplo pueden estar estructurados como sigue (desde dentro hacia fuera, referido a un envase para productos alimenticios): Barniz/capa de papel /adhesivo /capa de material de barrera /adhesivo /capa de sello Barniz/capa de papel/adhesivo/capa de material de barrera /adhesivo/capa de sello con material de barrera I Barniz/capa de papel/adhesivo/capa de sello con material de barrera Capa de papel/adhesivo/capa de material de barrera /adhesivo/capa de sello Barniz/capa de papel/capa de material de barrera /capa de sello t Sin embargo la presente invención no se limita a estas formas de realización dadas a título de ejemplos.

El sistema de unión de acuerdo con la presente invención es particularmente adecuado para la producción de envases para productos alimenticios, en especial para productos alimenticios líquidos o semilíquidos, preferentemente bebidas, en especial jugos de frutas y otras bebidas basadas en frutas. En especia, el sistema de unión de acuerdo con la invención permite fabricar una bolsa erguida mediante procedimientos de fabricación convencionales, por lo que es posible preparar bases para productos alimenticios, que se basan esencialmente en materias primas biodegradables o que para su descarte pueden ser por ejemplo compostados.

Claims (2)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un sistema de unión, adecuado para la producción de envases para productos alimenticios que abarcan una capa de papel así como una capa de barrera, caracterizado porque el laminado no abarca ninguna lámina de metal y también caracterizado porque la capa de barrera abarca un material biodegradable. 2.- El sistema de unión de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque también hay una capa de sello presente. 3. - El sistema de unión de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque la capa de barrera está aplicada sobre la capa de papel y la capa de sello está aplicada sobre la superficie opuesta de la capa de barrera. 4. - El sistema de unión de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque la capa de papel consiste en papel transparente. 5. - El sistema de unión de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la capa de barrera abarca una capa portadora así como una capa de material de barrera aplicada por vaporización, siendo preferible que la capa portadora consista en materiales de ácido poliláctico o en vidrio de celulosa y que la capa de material de barrera consista en óxidos (semi)metálicos aplicados por vaporización. 6 - El sistema de unión de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la capa papel presenta un espesor de 10 a 100 µ??. 7 - El sistema de unión de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la capa de sello abarca una capa de material de barrera aplicada por vaporización. 8.- El sistema de unión de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque entre la capa de papel y la capa de barrera y/o entre la capa de barrera y la capa de sello se ha previsto una capa mejoradora de la adhesión. 9 - El sistema de unión de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque hay una, dos, o tres capas de barrera. 10.- El sistema de unión de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque contiene materiales compostables, siendo preferible que el sistema de unión sea compostable 1 1.- Un envase para productos alimenticios que comprende el laminado de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8.

2.- El envase para productos alimenticios de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque en este caso se trata de