MXPA99009042A - Metodo para la impresion sin contacto de envolturas de celulosa para alimentos y articulo de envoltura - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para formar una envoltura de celulosa para alimentos que tiene unos indicios permeables de humo aplicados a la superficie externa de la envoltura que comprende:a) extruir y regenerar continuamente un tubo sin costura compuesto de una solución de celulosa para formar un tubo hidratado de gel que comprende una celulosa regenerada que tiene un contenido de humedad de por lo menos 160%con base en el peso de celulosa seca;b) secar parcialmente en un secador el tubo hidratado de gel a un contenido de humedad de menos de 60%con base en el peso de celulosa seca;c) aplicar una composición de tinta de colorante pigmentada o soluble curada por calor formadora de película que incluye productos reactivos formadores de película al tubo parcialmente secado a través de medios de impresión de inyección de tinta de no contacto que dirigen la composición de tinta contra una superficie externa del tubo parcialmente secado desde a través de un espacio de aire y aplicando la composición de tinta a la superficie externa en un patrón de matriz de puntos;d) secar adicionalmente en el secador el tubo parcialmente secado a un contenido de humedad de menos de 15%en peso de la celulosa seca para producir una película tubular de celulosa para uso como una envoltura de salchicha;e) el secado adicional causa la curación de los productos reactivos formadores de película de manera que cada punto del patrón de matriz de puntos es una película entrelazada que estáentrelazada a la celulosa que comprende la superficie externa del tubo y cada punto de la matriz contiene la composición de pigmento o colorante, los puntos de la matriz de puntos son de un tamaño y distribución suficiente para proporcionar indicios visibles en la envoltura mientras que permite una penetración uniforme de humo a través de la envoltura en elárea cubierta por el patrón de matriz de puntos, y después de ello f) humectar la película tubular de celulosa a un contenido de humedad aproximadamente superior al 10%al 25%con base en el peso de celulosa de secado.

Description

MÉTODO PARA LA IMPRESIÓN SIN CONTACTO DE ENVOLTURAS DE CELULOSA PARA ALIMENTOS Y ARTICULO DE ENVOLTURA CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a la producción de envolturas de celulosa para alimentos y más particularmente a un método para hacer una envoltura de celulosa para alimentos, transparente, clara que tenga indicaciones distintivas aplicadas a la superficie externa de la envoltura.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La producción y el uso de envolturas de celulosa para alimentos para la fabricación de salchichas alemanas y similares, es bien conocido en la técnica. Están disponibles máquinas para embutido automáticas, las cuales embuten una emulsión de carne b de pollo no cocinada en una envoltura tubular larga, mientras que simultáneamente se forma la envoltura embutida en tramos. El resultado es una tira larga de salchicha o embutido que mide hasta 40 a 50 metros de largo o más largo. La tira larga es procesada para cocinar o curar la emulsión. Por lo general esto implica exponer la tira a una operación de ahumado natural o a un chorro de humo líquido. En cualquier caso, el humo penetra la envoltura e imparte tanto calor como sabor al embutido envuelto. Después del procesamiento, la envoltura es removida en una operación de desprendimiento a alta velocidad para producir embutidos individuales listos para empacarse al menudeo. Típicamente, se producen salchichas alemanas "sin piel" de esta manera. En la actualidad, los únicos procesos comerciales para la fabricación de una envoltura de celulosa implican el proceso de viscosa bien conocido. En el proceso de viscosa, una celulosa natural se pone en contacto con una base fuerte para producir celulosa alcalina. La celulosa alcalina después se hace reaccionar con otros químicos para producir xantato de celulosa, un derivado de celulosa soluble. El xantato se disuelve en una solución acuosa de hidróxido de sodio y se extruye como un tubo en un baño de ácido. El ácido reacciona con el xantato para regenerar la celulosa en la forma de un gel de celulosa hidratada. De esta manera, con el proceso de viscosa, existe una primera reacción química para crear un derivado de celulosa soluble y una segunda reacción química para regenerar la celulosa a partir del derivado. Después, el gel es lavado, plastificado con un poliol tal como glicerina, y después es secado a partir de un contenido de humedad de 200% o más a un contenido de humedad de menos de 15%, y de preferencia de alrededor de 5% a 10%, basado en el peso de celulosa seca en la envoltura o "calibre de sequedad total" (BDG), según sus siglas en inglés. El secado fija las propiedades de la envoltura de celulosa tubular. Típicamente, la envoltura seca después se hace pasar a través de una cámara de vapor para volver a humedecer la celulosa a un nivel de humedad de aproximadamente 10 a 25% de BDG. A este nivel, la envoltura es suficientemente plegable para permitir el manejo adicional sin daño. Más recientemente, se ha adaptado un proceso de solución a la producción de la envoltura de celulosa. Se hace referencia a las patentes de E.U.A. Nos. 5,277,857 y 5,451,364 para detalles del proceso. En resumen, en el proceso de solución, la celulosa natural sufre una disolución directa a través de un solvente de celulosa tal como N-óxido de N-metil-morfolina (NMMO). La solución de celulosa resultante es termoplástica ya que es sólida a temperatura ambiente. La solución es extruída a aproximadamente 100°C como un tubo en un baño conteniendo un no solvente para la celulosa, tal como agua. En el baño, el solvente es extraído del tubo extruído para precipitar o regenerar la celulosa como un gel de celulosa hidratado. De esta manera, en el proceso de solución no hay ninguna reacción química y la celulosa es no derivatizada. Para los propósitos de la presente invención, celulosa "no derivatizada" significa una celulosa que no ha sido sometida a enlace covalente con un solvente o reactivo, pero la cual ha sido disuelta por asociación con un solvente o reactivo a través de fuerzas Van der Waals y/o unión de hidrógeno. Como en el proceso de viscosa, el tubo de gel de celulosa se lava (para remover el solvente residual), se seca para formar una película de celulosa y fija propiedades y después la película secada se vuelve a humedecer. Como se observó anteriormente, después de que la envoltura es embutida y procesada para formar una tira de tramos de embutido, la envoltura es desprendida de los embutidos en una operación de desprendimiento a alta velocidad. Un problema asociado con el desprendimiento a alta velocidad es que el proceso no siempre es 100% exitoso y ocasionalmente, muerde o secciona la envoltura restante sobre el embutido. Ya que las envolturas de celulosa son transparentes, la presencia de la envoltura en el embutido es difícil de determinar a través de inspección visual. Para facilitar la detección a través de inspección visual, es de costumbre proporcionar la envoltura transparente con indicaciones, tales como tiras o color en la envoltura. Como se utiliza más adelante, el término "indicaciones" a menos que se establezca otra cosa, significa cualquier color, logotipo, tira u otra marca ya sea para facilitar la detección de la envoltura en la superficie de un embutido desprendido o para funcionar como un identificador para otros propósitos. Es común exponer la tira de tramos de embutido a un tratamiento de humo. Por consiguiente, es importante que las indicaciones sobre la envoltura no interfieran con la habilidad del humo para penetrar en la envoltura. De otra manera, las indicaciones actuarán como una máscara que evita el paso del humo, de manera que el embutido resultante tendrá un color más ligero por debajo de las indicaciones. También es importante que la tinta o el color que comprende las indicaciones no se desvanezca durante el manejo de la envoltura o la tira de embutidos. También, es de costumbre imprimir logotipos u otra información de identificación sobre la envoltura. Se pueden aplicar de esta manera tiras o color para facilitar la detección de la envoltura después del proceso de ahumado. Sin embargo, la línea de impresión agrega pasos de manejo y de fabricación al proceso. Por consiguiente, por propósitos de economía, es deseable aplicar las indicaciones en línea con el proceso de fabricación de envoltura. EP 0 738 471 describe una envoltura para utilizarse en una así llamada "impresión de sombra", la cual toma la ventaja de que la impresión se considere como una barrera al paso del humo. Aquí, la envoltura es impresa con cloruro de polivinilideno (PVDC líquido conteniendo un pigmento). El área impresa actúa como una máscara, de manera que después de que el embutido es ahumado y la envoltura es desprendida, la superficie del embutido por debajo de la impresión es de un color más claro. De esta manera, la imagen de la impresión es, en efecto, transferida al embutido. La patente '471 no proporciona detalles de la condición de la envoltura cuando la impresión es aplicada, de manera que se pueden utilizar otros varios métodos de impresión tales como chorro de tinta, flexografía o media tinta para aplicar el PVDC a la envoltura. Sin embargo, .ya que la flexografía y la media tinta son métodos de impresión sugeridos para la tinta de PVDC, se cree que la impresión, como se describe en la patente '471, es aplicada a la envoltura en una operación en y fuera de línea. La patente de E. U. A. No. 2,860,052 describe un intento para colocar un patrón de color de contraste sobre una envoltura en línea con el proceso de fabricación. En la patente de E. U. A. No. 2,860,052 se aplica un colorante de naftalato a través de un rodillo de impresión que topa directamente contra la superficie de una envoltura de gel plana a medida que la envoltura deja un tanque de lavado. Después, la envoltura se hace pasar a través de una sal de color, en donde el acoplamiento del colorante y la sal produce el patrón de color deseado sobre la superficie de la envoltura. No se cree que el proceso descrito en esta patente de E. U. A. sea comercial. También, llevando un rodillo de impresión directamente contra la envoltura de gel es riesgoso, ya que la envoltura de gei fácilmente se rompe y se comprime contra ella lo cual puede comprometer las propiedades finales de la película de celulosa. La práctica comercial actual para proporcionar una marca de contraste o color sobre la envoltura en línea con el proceso de fabricación de envoltura se presenta en ia patente de E. U. A. No. 3,334,168 y patente Canadiense No. 2,047,477. En ambas patentes, ei color es incorporado a la viscosa extruída de manera que la envoltura producida puede ser más fácilmente detectada sobre los embutidos ya desprendidos. La patente de E. U A. No. 3,334,168 describe mezclar un pigmento, tal como negro de humo, con viscosa e inyectar una corriente de la mezcla en la pared del tubo extruído de viscosa.

Después de la regeneración de la celulosa, la corriente inyectada aparece como tiras embebidas en la pared de la envoltura. La patente Canadiense No. 2,047,477 describe dispersar un pigmento soluble en agua uniformemente a través de la viscosa, excepto en un área que corre longitudinalmente a lo largo de la extrusión, de manera que después de la regeneración de la viscosa, la pared de envoltura queda uniformemente coloreada, excepto en una ventana clara que corre a lo largo de la envoltura. Ni la inyección de un pigmento de negro de humo ni la coloración de la viscosa con un colorante soluble actúan como barreras a la difusión de humo a través de la envoltura. Aunque los métodos en línea descritos en la patente de E.U.A. 3,334,168 y la patente Canadiense 2,047,477 son adecuados para una envoltura derivatizada, no son adecuados para envoltura de celulosa no derivatizada. Esto se debe a la adición de un colorante o pigmento en la corriente de la solución de celulosa fundida que posiblemente puede alterar las propiedades de la envoltura resultante. El colorante o pigmento agregado a la solución de celulosa también puede comprender la recuperación subsecuente de solvente, lo cual es importante en la economía para hacer una envoltura de celulosa no derivatizada. Por consiguiente, cuando se extruye la envoltura de celulosa no derivatizada, se prefiere no introducir un elemento extraño tal como un colorante o pigmento en la corriente de solución. Esto significa que cualquier color o indicación debe ser aplicada después de que el solvente ha sido removido y que se haya formado en gel de celulosa hidratada. Cuando se aplican indicaciones a la superficie de una envoltura de celulosa en un proceso en línea o fuera de línea, es convencional incorporar un colorante o pigmento en un portador que se cruce para formar una película y que cruce en tramos con el substrato o uniones de celulosa hacia el substrato de celulosa tal como mediante unión de hidrógeno. Este entrelazamiento evita que las indicaciones se desvanezcan cuando la envoltura se vuelve a humedecer como ocurre durante el proceso de ahumado. Sin embargo, la formación de una película que se entrelaza con la celulosa presenta otros problemas para la operación de ahumado. Por ejempio, una película aplicada a ia superficie de la envoltura puede actuar como una máscara y evitar la penetración uniforme del humo. Por consiguiente, el problema es aplicar una tira u otras indicaciones identificables a la envoltura, las cuales no enmascaren el paso de humo. De esta manera, el deseo de la presente invención es incluir la aplicación de indicaciones ya sea a una envoltura de celulosa derivatizada o no derivatizada en un proceso en línea que no ponga ningún medio de impresión contra la envoltura que proporcione indicaciones que se adhieran a la superficie de la envoltura a través de entrelazamiento sin enmascarar el paso de humo. Por consiguiente, un objeto del método de la presente invención es aplicar indicaciones a la parte exterior de una envoltura de celulosa en línea con el proceso de fabricación de envoltura. Otro objeto del método de la presente invención es aplicar indicaciones al exterior de la envoltura en una operación de impresión sin~contacto. Un objeto más del método de la presente invención es aplicar indicaciones al exterior de una envoltura de celulosa en la forma de una tinta incluyendo un portador, el cual es entrelazado para formar una película y el cual se entrelaza a la celulosa para unir la película a la celulosa sin que no enmascare el paso del -humo, el entrelazamiento siendo iniciado a través del calor. Otro objeto más de la presente invención es una envoltura de celulosa para alimentos que tengan indicaciones, la cual sea entrelazada a la superficie de envoltura y que permita aún la difusión uniforme del humo a través de la envoltura.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En el método de la presente invención, se produce un gel de celulosa hidratada y se lava en una forma convencional y sin ninguna marca, tira, color contrastante u otras indicaciones siendo agregadas durante el proceso de extrusión. De esta manera, no hay ninguna inyección de una viscosa de color en la corriente de viscosa extruída en el caso de una celulosa derivatizada, y no hay mezclado de un color con la solución de celulosa en el caso de una celulosa no derivatizada. Estos significa el proceso de extrusión y en ei caso de celulosa no derivatizada, evita la adición de constituyentes directamente a la solución de celulosa.

Después del lavado, el gel es plastificado y después se introduce a un secador. El gel de celulosa hidratada típicamente entra al secador a un contenido de humedad, el cual puede ser tan alto como de 200% a 270% en una base de BDG. En el secador, la envoltura típicamente se seca a un contenido de humedad menor que 15%, y de preferencia de entre 5% y 10% en una base de BDG para efectuar un entrelazamiento de la celulosa a través de unión de hidrógeno. La envoltura después entra a una cámara de "humectación" en donde el contenido de humedad de la envoltura es aumentado típicamente de aproximadamente 10 a 25% en una base BDG. La entrada al secador es el extremo "húmedo" y la salida de la cámara humectante es el extremo "seco". La aplicación de indicaciones de acuerdo con la presente invención se logra a través de medios de impresión sin contacto, por ejemplo, como cepillado de aire o una impresora del chorro de tinta, de manera que las indicaciones son aplicadas sin hacer contacto físico con la superficie de la envoltura. Preferiblemente, las indicaciones comprenden una tinta curada por calor. Para los propósitos de la presente invención, una tinta "curada por calor" o "curable por calor" representa una composición de tinta, la cual requiere ya sea la aplicación de calor para iniciar una reacción de curación, o requiera la aplicación continua de calor para efectuar la curación. La tinta curada con calor es aplicada a la envoltura en un sitio entre el extremo húmedo y el extremo seco del proceso. Preferiblemente, se aplica en un sitio corriente abajo a partir del extremo húmedo, de manera que la tinta puede ser aplicada a una superficie que está más seca que el gel de celulosa hidratada que entra al secador. A este respecto, se ha encontrado que cuando se aplica una tinta a la superficie del gel de celulosa hidratada, la curación por calor subsecuente no actúa para unir permanentemente la tinta a la superficie de la envoltura. El resultado es que la tinta se desvanece cuando la envoltura se vuelva a hidratar como ocurre durante el proceso de ahumado. Dependiendo de la temperatura del secador, el tiempo de residencia y el contenido de humedad inicial del gel de celulosa hidratada, la ubicación para la aplicación de la tinta curada con calor se selecciona, de manera que la envoltura en este sitio tiene un contenido de humedad, el cual es menor que aproximadamente 200% en una base BGD, y preferiblemente menor que 60%. Esto proporciona una superficie de envoltura teniendo un contenido de humedad mucho menor a la humedad en el extremo húmedo sobre el cual se aplica la tinta. Además, el tiempo restante en el secador o en el ambiente caliente de la cámara de humectación es suficiente para efectuar una curación de la tinta, de manera que las indicaciones se unen a la celulosa. Las indicaciones aplicadas a la superficie de envoltura a través de un cepillo de aire o impresora de chorro de tinta pueden comprender un sistema ya sea a base de tinta pigmentada o colorante. Por ejemplo, un cepillo de aire puede ser utilizado para aplicar una tinta pigmentada a la superficie de la envoltura. Una tinta adecuada para utilizarse para una aplicación de cepillo de aire es un sistema de tinta reactivo convencional incluyendo dos componentes. Un componente de dispersión y un componente de reactor. El componente de dispersión preferiblemente es una mezcla de una resina de poliéster, un solvente, una cera y un pigmento adecuado tal como negro de humo. El componente de reactor es un químico que reacciona con la resina de poliéster, tal como un isocianato. Los dos componentes se mezclan brevemente antes de la aplicación y comienzan a reaccionar para formar poliuretano como el producto de reacción, con el pigmento estando dispersado en este producto de reacción. Esta mezcla es aplicada mediante el cepillo de aire sobre la superficie de una envoltura como una tira. La exposición al calor en el secador y la cámara de humectación actúa para impulsar el solvente dejando una matriz de película de poliuretano entrelazada. Además, la película es adherida a la envoltura a través de isocianato sin reaccionar, ei cual actúa para entrelazar el poliuretano a la celulosa en la superficie de envoltura. Embebidas en esta matriz, se encuentran las partículas del pigmento de negro de humo. Ya que la película de poliuretano es entrelazada y es entrelazada con la celulosa de la superficie de envoltura, la película y el pigmento permanecen adheridos a la superficie de envoltura aún bajo condiciones de rehumedecimiento. La película de poliuretano es una barrera al paso de humo. Sin embargo, se cree que las partículas de pigmento proporcionan algo de interrupción en las propiedades de barrera, de manera que la barrera al humo es reducida. También, la anchura y la densidad de la tira pueden ser controladas para reducir al mínimo el efecto de enmascaramiento. Si la penetración de humo no es un punto importante, el cepillo de aire puede ser utilizado para colorear uniformemente la envoltura o para proporcionar una envoltura con color teniendo una ventana clara como se describe en la patente Canadiense No. 2,047,477. Un método de impresión sin contacto alternativo es la impresión de chorro de tinta. La impresión de chorro de tinta es una técnica bien conocida, en donde los caracteres impresos son depositados proyectando una corriente de gotas de tinta a través de un orificio diminuto de una boquilla y sobre una superficie. La dirección de la corriente de las gotas se controla de manera que las gotas pueden formar las indicaciones impresas deseadas sobre la superficie. En un sistema de impresión de chorro de tinta continuo la dirección de la corriente es controlada en forma electrónica. Para los propósitos de la impresión de chorro de tinta, se prefiere utilizar una tinta que comprenda un colorante soluble en lugar de un pigmento, ya que, en general, los tamaños de partícula de los pigmentos son demasiado grandes para pasar a través de la boquilla de la impresora de chorro de tinta. También, un sistema reactivo, como el descrito anteriormente, ocasiona la obstrucción del orificio diminuto de la impresora de chorro de tinta. Por consiguiente, se prefiere que un sistema reactivo produzca una matriz de película entrelazada que también sea entrelazada con la celulosa y que incluya un agente de bloqueo que evite la reacción de formación de película hasta después de que la tinta haya sido aplicada a la superficie de envoltura. Una tinta adecuada para utilizarse incluye por lo menos un colorante, un solvente, agentes que reaccionan para producir una película entrelazada como un producto de reacción que se entrelaza a la celulosa, y un agente de bloqueo que evite la reacción hasta después de que la tinta haya sido aplicada. Un poliéster y un isocianato bloqueados son agentes formadores de película adecuados, en donde el calentamiento ocasiona el desbloqueo del isocianato para iniciar ia reacción. La composición de tinta también debe poseer la propiedad de responder a una fuerza magnética, de manera que la dirección de las gotas de tinta puede ser controlada en forma electrónica. Después de que la tinta es aplicada a la superficie de envoltura, el calentamiento, como en la cámara humectante o en el secador, inicia la reacción y ei tiempo de residencia a la temperatura elevada ayuda a la curación de la película. Una aplicación uniforme de indicaciones continuas, tal como una tira sólida, podría proporcionar una barrera al paso de humo. Aunque la anchura de la tira puede ser controlada para reducir al mínimo el efecto de barrera, el uso de una impresora de chorro de tinta permite una mayor flexibilidad en la aplicación del patrón, el cual es claramente visible y no enmascare el paso de humo. Con un chorro de tinta, las indicaciones pueden ser aplicadas intermitentemente para proporciSnar un patrón, el cual es distinto y sigue proporcionando suficiente espacio abierto para la penetración de humo. En el caso de una envoltura con tiras, el patrón intermitente preferiblemente está en la forma de un patrón de matriz de puntos. El tamaño y distribución de los puntos son suficientes para que las piezas de envoltura sobre el embutido desprendido claramente sean visibles, y aún los espacios no marcados alrededor de los puntos en la matriz permitan la penetración de suficiente humo para colorear uniformemente a la superficie del embutido por debajo de la envoltura. El uso de una impresora de chorro de tinta, como se observó anteriormente, proporciona la oportunidad de aplicar una tira simulada compuesta de un patrón de matriz de puntos en la forma de un logotipo o un código alfanumérico, o similar, a la envoltura. En este caso, el diseño o código puede asemejarse a una tira a lo largo de la longitud de la envoltura para ayudar a la detección de piezas de envoltura sobre un embutido desprendido, aunque también proporciona un identificador a la envoltura para indicar el tamaño o una formulación específica del embutido que será ahumado en la envoltura. Por consiguiente, la presente invención puede ser caracterizada en un aspecto de la misma a través de un método para aplicar indicaciones a una envoltura de celulosa transparente, en línea, con el proceso de fabricación de envoltura que comprende: a) extruir continuamente y regenerar un tubo sin costura de una solución de celulosa o derivado de celulosa para producir un tubo hidratado de un gel de celulosa regenerada; b) poner en contacto el tubo hidratado de gel de celulosa regenerada con un agente plastificante; c) pasar el tubo hidratado plastificado de gel de celulosa regenerada a un secador, la entrada al secador se define como un extremo húmedo; d) mantener un tiempo de residencia suficiente en el secador para secar el tubo hidratado por debajo de un contenido de humedad menor que 15% basado en el peso de la celulosa seca formando así una película de celulosa tubular; e) hacer pasar la película de celulosa dei secador y a través de una cámara humectante para elevar la película tubular a un contenido de humedad de 10% a 25%, con base en el peso de la celulosa seca, la salida de la cámara de humectación definiendo un extremo seco; f) aplicar una película formando una composición de tinta curada por calor de colorante soluble o pigmentado a una superficie externa de la película de celulosa tubular en un sitio intermedio entre el extremo húmedo y el extremo seco a través de impresión sin contacto, en donde la composición de tinta es dirigida hacia la superficie externa de la película de celulosa que pasa a través de un espacio de aire, la composición de tinta conteniendo productos reactivos formadores de película; y g) calentar la composición de tinta para efectuar la curación de la misma antes de alcanzar el extremo seco formando así indicaciones sobre ia película de celulosa, las indicaciones comprendiendo una matriz de película entrelazada que contiene el pigmento o colorante en donde la matriz de película a su vez es entrelazada a la celulosa. En otro aspecto, la presente invención es una envoltura para alimentos clara, transparente, que tiene indicaciones aplicadas en la superficie externa de la envoltura, dichas indicaciones comprendiendo una tira simulada extendiéndose en la longitud de la envoltura para facilitar la identificación de la envoltura o piezas de envoltura dejadas en un embutido procesado en dicha envoltura, en donde la tira simulada está compuesta de una pluralidad de puntos aplicados a través de impresión sin contacto sobre la superficie de envoltura, cada uno de dichos puntos comprendiendo una película entrelazada formadora de barrera o que contiene pigmento o colorante unida a la superficie de envoltura a través de entrelazamiento con la celulosa de la envoltura, el tamaño y distribución de dichos puntos permitiendo una penetración uniforme de humo hacia la tira, por lo que la envoltura transferirá un color ahumado uniforme a un embutido procesado en dicha envoltura.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista esquemática que ilustra una modalidad del método de la presente invención para aplicar indicaciones a una envoltura para alimentos; La Figura 2 es una vista esquemática mostrando otra modalidad del método de la presente invención; y La Figura 3 es una vista que muestra una envoltura para alimentos de la presente invención teniendo indicaciones aplicadas de acuerdo con el método de la misma.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Haciendo referencia a los dibujos, la Figura 1 muestra una porción de una línea de producción de envoltura de celulosa generalmente ilustrada con el número 10. Se muestra un tanque de inmersión final 12 que puede contener una solución plastificante de glicerina acuosa. A la entrada del tanque de inmersión se encuentra un tubo 14 compuesto de un gel de celulosa hidratada. El tubo 14 se forma a través de la extrusión continua y regeneración de celulosa mediante un aparato de extrusión (no mostrado). La extrusión y la regeneración pueden ser del tipo convencional para formar una envoltura de celulosa derivatizada, utilizando el proceso de viscosa o puede ser del tipo ilustrado en las patentes de E. U. A. antes mencionadas para formar una envoltura de celulosa no derivatizada.

Corriente abajo del tanque de inmersión final se encuentra un secador 16 que tiene una entrada 18 y una salida 20. El secador es calentado a través del cualquier medio adecuado (no mostrado) tal como aire seco caliente. La entrada 18 del secador algunas veces es denominada en la presente como el extremo húmedo, ya que el tubo 14 del gel de celulosa que entra al secador está substancial y completamente hidratado. Corriente abajo del secador se encuentra una cámara de humectación 22. El aire caliente húmedo o vapor de cualquier medio adecuado (no mostrado) se hace pasar a través de la cámara de humectación para crear un ambiente caliente de humedad para rehumedecer la película de celulosa. La salida 24 de la cámara de humectación algunas veces es denominada como el "extremo seco" ya que el tubo de celulosa que sale de la cámara de humectación está a un contenido de humedad significativamente más bajo que el gel de celulosa en el extremo húmero 18. Como se muestra en la Figura 1, el secador 16 y la cámara de humectación 22 están en línea, de manera que la salida 20 del secador y la entrada 26 hacia la cámara de humectación definen un espacio 28 entre ellos. Dispuesta en el espacio 28 está una impresora 30 sin contacto tal como un cepillo de aire o una impresora de chorro de tinta. Preferiblemente, la impresora sin contacto incluye dos o más cabezas 32 montadas a un accesorio (no mostrado). El accesorio soporta las cabezas en posiciones radialmente separadas, de manera que el medio de impresión emitido de las cabezas de impresión está dirigido radialmente hacia adentro a través de un hueco de aire 34. Durante operación, la Figura 1 muestra el método de la presente invención como empezando con el tubo 14 de celulosa regenerada en la forma de un tanque de inmersión 12 de entrada de gel hidratado. Se debe apreciar que en este punto, el tubo 14 ha sido totalmente regenerado, lavado y generalmente ha sido tendido a una anchura plana como se muestra. En el tanque de inmersión 12, el gel de celulosa hidratada se pone en contacto con un agente plastificante. el cual usualmente es glicerina. De esta manera, el tanque de inmersión 12 típicamente contendrá una solución acuosa de 5% a 10% de giicerina. Otros plastificantes adecuados incluyen otros polioles tales como glicol propilénico o un óxido de polietileno entre otros. El propósito del plastificante es suavizar la envoltura y hacer que esta sea flexible, de manera que después del secado, la envoltura seca puede ser manejada y manipulada sin daño. A partir del tanque de inmersión final, el tubo 14 entra al secador 16. En la entrada al secador, el tubo aplanado pasa entre rodillos prensadores 36. Esto permite inflar el tubo en una forma conocida en la técnica para proporcionar la película resultante con algún grado de orientación. Generalmente, el tubo permanece inflado durante su paso a través del secador. Una celulosa derivatizada que entra al secador en el extremo húmedo puede tener un contenido de humedad tan alto como de 260% a 270% en una base de BDG. El contenido de humedad de una celulosa no derivatizada en el extremo húmedo generalmente es menor y puede variar de 160% a 230% en una base de BDG. Al pasar a través del secador, el gei de celulosa hidratada se seca a un bajo contenido de humedad para entrelazar la celulosa y fijar las propiedades de la película de celulosa resultante. 2.1 Ambos tipos de celulosa derivatizada y no derivatizada en la salida del secador generalmente tienen un contenido de humedad de 5% a 10% en una base BDG. De esta manera, el tubo inflado 38 que sale del secador es una película de celulosa relativamente seca denominada de aquí en adelante como la envoltura. El tiempo de residencia en el secador para secar el tubo de gel de celulosa hidratada varía dependiendo del diámetro del tubo y de la velocidad de intercambio térmico del secador. Para una envoltura no reforzada de tamaño pequeño del tipo utilizado para hacer salchichas alemanas y similares, una temperatura del secador de aproximadamente 142.5°C y un tiempo de residencia de 45 a 60 segundos a una velocidad de operación de 30 metros por minuto, pueden ser suficientes. Como se estableció anteriormente, la envoltura que sale del secador generalmente tiene tal contenido de humedad bajo que después del manejo o maquinación probablemente dañe la envoltura. Por consiguiente, la envoltura después de salir del secador, pasa a través del espacio 28 y hacia la cámara de humectación 22. En la cámara de humectación, ia envoltura es rehumectada de aproximadamente 10% a 25% en una base de BDG. La rehumectación generalmente se logra poniendo en contacto la envoltura con vapor o aire húmedo caliente tal como a aire a 60°C a una humedad relativa de 85%. Al salir de la cámara de humectación, la envoltura pasa a través de un segundo par de rodillos prensadores 40, los cuales aplanan la envoltura de manera que puede ser devanada sobre un carrete 42. A medida que la envoltura 38 pasa a través del espacio 20 entre el secador y la cámara de humectación, pasa por las cabezas 32 de la impresora sin contacto 30. Como se observó anteriormente, la colocación de las cabezas impresoras es tal que existe un hueco de aire 34 entre la superficie externa de la envoltura 38 y las cabezas impresoras. Este hueco de aire es menor que 25.4 mm y de preferencia menor que 12.5 mm. De esta manera, no existe ningún contacto físico de las cabezas con la superficie de envoltura. Cada cabeza impresora está dispuesta para dirigir una corriente de tinta en la superficie de envoltura para crear una tinta u otro patrón indicado en 44 sobre la envoltura. Como se observó anteriormente, la tinta utilizada incluye un agente formador de película que es curado por calor para formar una película entrelazada, la cual es entrelazada con la celulosa de la envoltura. Después de la aplicación de la tinta, la curación de un sistema de isocianato bloqueado puede ser iniciada a través del calor en la cámara de humectación 22. En el caso en donde se requiere calor para completar la curación, el tiempo de residencia y condiciones de temperatura en la cámara de humectación como se estableció anteriormente son suficientes para curar la tinta al punto en donde no bloquee a medida que la envoltura se reúne en ei carrete 42. La impresión sobre una superficie seca, tal como sobre la envoltura 38 que sale del secador, es un método preferido. Sin embargo, la impresión también puede ser realizada en un sitio corriente arriba con el fin de proporcionar el tiempo de curación en el secador, así como en la cámara de humectación. La Figura 2 muestra una modalidad en donde se utiliza un secador de división teniendo dos secciones 16A y 16B. Como se muestra en la Figura 2, las dos secciones están dispuestas una sobre la otra. Entre las dos secciones se encuentra una rueda de viraje 48 que invierte la dirección de la tubería de manera que el tubo que sale de la salida de secador 20A de la primera sección de secador es regresado hacia la entrada 46 de la segunda sección de secador. Después, la envoltura se mueve a través de la cámara de humectación 22 y después se reúne en ei carrete 42 como se estableció anteriormente.

En la modalidad mostrada en la Figura 2, la impresora sin contacto 30 es colocada en la división entre las secciones de secador. Aunque solamente se muestra una cabeza de impresión 32 en la Figura 2, se debe apreciar que se pueden disponer dos o más de las cabezas de impresión para aplicar una o más tiras o líneas de impresión 44A a la superficie de la envoltura. La envoltura en la división del secador no es totalmente curada, pero su contenido de humedad, el cual es aproximadamente 25% a 60% en una base del BDG, es considerablemente menor que la humedad del extremo húmedo de hasta 200% o más. En cualquier caso, la humedad en la división del secador es lo suficientemente baja para que la tinta de la impresora sin contacto pueda ser aplicada a la superficie del tubo como se muestra en 44A. Después de que la tinta es aplicada, la segunda sección de secador 16B proporciona un tiempo de residencia adicional a la cámara de humectación 22 para asegurar la curación de la tinta. El tiempo de curación adicional también es preferible si se utiliza un sistema de tinta utilizando un isocianato bloqueado. Como se observó anteriormente, la impresión sobre la envoltura que forma una película entrelazada a la envoltura, en cierto grado, actuará como una barrera al paso de humo a través de la envoltura. El resultado es que la superficie del embutido por debajo de la impresión es de un color más claro cuando la envoltura es removida. Por consiguiente, otro aspecto de la presente invención es aplicar la tinta curada por calor en un patrón que reduzca al mínimo el efecto de barrera y que siga proporcionando una apariencia de tira que ayude a la detección de piezas de envoltura restantes en el embutido después de la peladura. Para este propósito, la Figura 3 muestra que la tira 44 sobre la superficie de envoltura es simulada por un patrón de matriz de puntos. El patrón como se muestra, aparece como una pluralidad de cuadros o rectángulos individuales 50 extendiéndose longitudinalmente a lo largo de la envoltura. Estos cuadros o rectángulos individuales juntos forman la separación 44. Además, cada cuadro o rectángulo 50 está compuesto de una pluralidad de puntos individuales 52. Aunque cada punto es una barrera al paso de humo, el tamaño de cada punto y la difusión de los puntos en el patrón permite que el humo pase a través del área separada de la envoltura y se difunda hacia el embutido por debajo de los puntos.

Esto reduce al mínimo los efectos de barrera de la impresión, de manera que la superficie de embutido tiene un color uniforme después de que la envoltura es removida. El tamaño de los puntos individuales y la densidad de puntos que reduce al mínimo el efecto de barrera depende de la composición de la tinta y la composición del humo que es aplicado. Una densidad de puntos teniendo los atributos deseados de suficiente visibilidad para detectar fragmentos no desprendidos de envoltura sobre el embutido sin ocasionar una coloración de humo no uniforme puede variar dependiendo del patrón particular utilizado. Por ejemplo, en una disposición utilizando un poliéster y un isocianato bloqueado como los componentes de reacción, cada uno de los segmentos 50 en la Figura 3 que forman la tira simulada son rectángulos que miden aproximadamente 2.2 mm en la dirección longitudinal o de la máquina y aproximadamente 3.7 mm en la dirección transversal. Cada segmento a su vez contiene 35 puntos dispuestos en siete filas de 5 puntos cada una. Las filas están a una separación de aproximadamente 0.5 mm. Los puntos tienen un diámetro de aproximadamente 0.4 mm. Esto proporciona una tira simulada, la cual es claramente visible sin comprometer una coloración de humo uniforme. De esta manera, se debe apreciar que el método de impresión sin contacto de la presente invención logra sus objetos pretendidos. Permite que una tira u otras indicaciones sean aplicadas en un proceso en línea, que elimina la necesidad de agregar pigmentos o colorantes al material extruído. Esto es particularmente importante cuando ei material extruído constituye una solución de celulosa no derivatizada, ya que dichos aditivos pueden comprometer la habilidad de recuperar el solvente de la solución. El uso de una tinta curada por calor permite la aplicación de las indicaciones en un sitio entre ios extremos húmedo y seco del proceso, con el fin de utilizar los pasos convencionales de secado y de rehumectación con aire húmedo caliente para curar la tinta. Además, la curación de la tinta forma una unión de entrelazamiento a la celulosa, la cual es necesaria para asegurar que las indicaciones permanezcan adheridas a la envoltura cuando la envoltura es rehumedecida. La impresión sin contacto evita la compresión de miembros de impresión contra la envoltura durante el proceso de fabricación de envoltura y de esta manera evita una fuente de daño posible a la envoltura. Además, el uso de un chorro de tinta como el medio de impresión de elección permite ia aplicación de una tira simulada sobre la envoltura compuesta de un patrón de matriz de puntos que es visible con el propósito de detectar la envoltura y aún permite la difusión dé humo a través de la envoltura para colorear uniformemente un embutido procesado en la envoltura. El uso de una impresora de chorro de tinta también permite la aplicación de una tira simulada en la forma de otros diseños más complejos, como códigos alfanuméricos o códigos de barra. Habiendo descrito la invención con detalle, se presentan las siguientes reivindicaciones.

Claims (6)

REIVINDICACIONES

1.- Un método para aplicar indicaciones a una envoltura de celulosa para alimentos en línea, con el proceso de fabricación de envoltura de celulosa, que comprende: a) extruir continuamente y regenerar un tubo sin costura de una solución de celulosa o derivado de celulosa para producir un tubo hidratado de un gel de celulosa regenerada; b) poner en contacto el tubo hidratado de gel de celulosa con un agente plastificante; c) pasar el tubo hidratado a un secador, la entrada al secador definiendo un extremo húmedo; d) mantener un tiempo de residencia suficiente en el secador para secar el tubo hidratado por abajo de un contenido de humedad menor que 15% basado en e,l peso de la celulosa seca formando así una película de celulosa tubular; e) hacer pasar la película de celulosa del secador y a través de una cámara humectante para elevar la película tubular a un contenido de humedad de 10% a 25%, con base en el peso de la celulosa seca, la salida de la cámara de humectación definiendo un extremo seco; f) aplicar una película formando una composición de tinta curada por calor de colorante soluble o pigmentado a una superficie externa de la película de celulosa tubular en un sitio intermedio entre el extremo húmedo y el extremo seco a través de impresión sin contacto, en donde la composición de tinta es dirigida hacia la superficie externa de la película de celulosa que pasa a través de un espacio de aire, la composición de tinta conteniendo productos reactivos formadores de película; y g) calentar la composición de tinta para efectuar la curación de la misma antes de alcanzar el extremo seco formando así indicaciones sobre la película de celulosa, las indicaciones comprendiendo una matriz de película entrelazada que contiene el pigmento o colorante en donde la matriz de película a su vez es entrelazada a la celulosa.

2.- Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el contenido de humedad en la celulosa en el sitio de aplicación de tinta es menor que 60% en una base BDG.

3.- Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende aplicar la composición de tinta en un sitio entre el secador y la cámara de humectación.

4.- Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el secador comprende dos secciones separadas y la aplicación de la composición de tinta se logra en un sitio entre las dos secciones del secador.

5.- Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la aplicación de la composición de tinta es a través de impresión de chorro de tinta sobre la superficie de la envoltura.

6.- Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la aplicación de la composición de tinta proporciona un patrón de matriz de puntos, el cual simula una tira extendiéndose a lo largo de la envoltura. 7 '.- Un método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la aplicación de la composición de tinta forma una tira simulada que comprende una matriz de puntos aplicada por impresión de chorro de tinta, los puntos estando dispuestos en filas y columnas que definen una pluralidad de rectángulos separados extendiéndose a lo largo de la envoltura. 8.- Un método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde el tamaño y la distribución de dichos puntos permitiendo una penetración uniforme de dicha tira por el humo, por lo cual la envoltura transferirá un color humo uniforme a un embutido procesado en dicha envoltura. 9.- Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la composición de tinta comprende un colorante, un solvente, y una mezcla curada por calor de poliéster y un ¡socianato de bloque, dicha aplicación de la composición de tinta siendo a través de impresión de chorro de tinta. 10.- Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la película de celulosa es una celulosa no derivatizada y dicha aplicación es a través de impresión de chorro de tinta en un sitio antes de la cámara de humectación. 11.- Un método para aplicar indicaciones a una envoltura de celulosa para alimentos en línea, con el proceso de fabricación de envoltura de celulosa comprendiendo: a) extruir y regenerar continuamente un tubo sin costura de una solución de celulosa para producir un tubo de un gel de celulosa no derivatizada hidratada; b) plastificar el tubo de gel de celulosa no derivatizada hidratada y después hacerlo pasar hacia y a través de un secador teniendo una entrada y una salida, la entrada del secador definiendo un extremo húmedo, en donde el contenido de humedad del tubo del gel de celulosa que entra al secador tiene un contenido de humedad de 160% a 230% en una base de celulosa seca; c) mantener el tubo de gel de celulosa en el secador durante un tiempo suficiente para reducir el contenido de humedad de 5% a 10% en una base de celulosa seca en la salida del secador, formando así una película de celulosa no derivatizada tubular; d) hacer pasar la película de celulosa del secador y a través de una cámara de humectación conteniendo aire húmedo caliente para elevar el contenido de humedad de la película de celulosa de 15% a 25% en una base de celulosa seca, la cámara de humectación teniendo una salida definiendo un extremo seco; e) seleccionar un sitio entre el extremo húmedo y el extremo seco, en donde el contenido de humedad de la celulosa es no mayor que aproximadamente 60% en una base de celulosa seca y en el sitio seleccionado aplicar a la superficie externa del tubo, una composición de tinta de colorante soluble formadora de película a través de impresión de chorro de tinta, en donde la composición de tinta es dirigida en la superficie externa del tubo a través de un espacio de aire, la composición de tinta conteniendo productos reactivos formadores de película y aplicándose como un patrón de matriz de puntos que comprende filas y columnas de puntos que definen una pluralidad de rectángulos separados a lo largo del tubo para simular una tira en el tubo; y f) curar ia composición de tinta entre el sitio seleccionado y el extremo seco para formar los productos reactivos a una matriz de película entrelazada, la cual es entrelazada a la celulosa. 12.- Un método de acuerdo con la reivindicación 11, en donde la curación se efectúa a través de calentamiento entre el sitio seleccionado y el extremo seco. 13.- Un método de acuerdo con la reivindicación 11, en donde los productos reactivos formadores de película comprenden un poliéster y un isocianato incluyendo un agente de bloqueo, y dicha curación se logra calentando para liberar el agente de bloqueo para desbloquear el isocianato, de manera que reacciona con el poliéster durante el paso de la celulosa desde el sitio seleccionado hacia la salida del secador. 14.- Una envoltura clara, transparente para alimentos, que tiene indicaciones aplicadas a la superficie externa de la envoltura, dichas indicaciones comprenden una tira simulada extendiéndose en la longitud de la envoltura para facilitar la identificación de la envoltura o piezas de envoltura dejadas en un embutido procesado en dicha envoltura, en donde la tira simulada está compuesta de una pluralidad de puntos aplicados por impresión sin contacto sobre la superficie de envoltura, cada uno de los puntos comprendiendo una película formadora de barrera y de pigmento que contiene colorante entrelazada, unida a la superficie de envoltura entrelazándose con la celulosa de la envoltura, el tamaño y distribución de los puntos permitiendo una penetración uniforme de la tira por el humo, por lo que la envoltura transferirá un color humo uniforme a un embutido procesado en la envoltura. 15.- Una envoltura de acuerdo con la reivindicación 14, en donde la envoltura se forma de una celulosa no derivatizada. 16.- Una envoltura de acuerdo con la reivindicación 15, en donde las indicaciones se forman de una composición de tinta curada por calor que comprende un poliéster y un isocianato de bloque.