PT2167412E - Casquilho destinado a servir de suporte a um rolo de papel - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "CASQUILHO DESTINADO A SERVIR DE SUPORTE A UM ROLO DE PAPEL" A invenção refere-se a um casquilho destinado a servir de suporte a um rolo de papel, nomeadamente de papel para sanitários.

No dominio dos papéis destinados a uso doméstico, nomeadamente os papéis de toilette ou papéis higiénicos, é conhecido apresentá-los sob a forma de rolos ou carretéis. Os ditos rolos são formados por um enrolamento de papel em torno de um casquilho geralmente em cartão. A escolha do cartão resulta do facto do compromisso que é visado pelos fabricantes, entre a adaptação do material aos constrangimentos mecânicos de fabricação e o desejo de limitar o custo do produto final. Com efeito é manifesto que os casquilhos são submetidos aquando da fabricação dos rolos a constrangimentos mecânicos diversos, quer sejam aquando da passagem na máquina de bobinagem, aquando da embalagem dos rolos nos pacotes, ou aquando do empilhamento dos pacotes dos rolos sobre as paletes destinadas ao seu transporte. 0 material constitutivo destes casquilhos deve em particular possuir boas caracteristicas de rigidez para suportar as cargas e 2 ΡΕ2167412 os esforços aos quais estão sujeitos os rolos, ao longo do seu ciclo de produção e de distribuição. Um material que não apresente uma resistência suficiente originaria com efeito uma deformação dos rolos individuais ou ainda, um desmoronamento das pilhas de rolos sobre as paletes. Isto teria portanto consequências particularmente nefastas sobre a qualidade dos produtos obtidos, ou sobre o rendimento global de produção destes rolos.

Até ao presente o cartão constituía uma solução completamente adaptada às necessidades a este nível. Ele apresentava por outro lado, a vantagem de ser relativamente barato.

Contudo, este tipo de casquilho em cartão mostra ser não adaptado às novas necessidades dos consumidores disporem de um material facilmente descartável, nomeadamente podendo ser lançado na sanita.

Com efeito, o consumidor tomou o hábito ao longo do tempo de lançar na sanita os pedaços de papel higiénico, após o uso, e de accionar o autoclismo para os eliminar na conduta do esgoto. Não resulta daqui qualquer obstrução da dita conduta uma vez que, o material de papel que constitui os pedaços de papel se desfaz facilmente e rapidamente em presença da água. A mesma operação não é pelo contrário aplicável quando se trata de eliminar o casquilho em cartão, quando 3 ΡΕ2167412 foi utilizada toda a reserva de papel do rolo. Com efeito, o cartão, sendo um material muito menos absorvente do que o papel tecido, desfaz-se muito lentamente e muito dificilmente na água. Resulta daqui o entupimento quase certo da conduta de evacuação das sanitas, se for accionado o autoclismo logo depois de ter deitado o referido casquilho na sanita. A única alternativa é portanto privilegiar a eliminação do casquilho num caixote de lixo externo. Esta solução apresenta no entanto o inconveniente maior de fazer crescer inutilmente a quantidade de lixo produzido pelo conjunto dos consumidores. Pelo facto de serem separados dos outros lixos domésticos, os casquilhos em cartão não são frequentemente reciclados ou recicláveis. Resulta daqui um crescimento não negligenciável de volume de lixo a destruir ou a armazenar em aterros, o que vai ainda contra as preocupações ecológicas actuais das nossas sociedades modernas. 0 documento WO 2007/030749 divulga um casquilho constituído em particular por um material solúvel na água. A presente invenção visa portanto resolver os problemas levantados pelo estado da técnica anterior, e em particular, em propor um casquilho podendo facilmente se degradar no interior das sanitas.

Para este efeito e conforme a invenção é proposto 4 ΡΕ2167412 um casquilho destinado a servir de suporte a um rolo de papel nomeadamente um rolo de papel para sanitários, caracterizado pelo facto de que ele é formado por enrolamento de pelo menos uma banda de material tecido de celulose, a dita banda sendo impregnada de amido, pelo menos localmente, de maneira a melhorar a sua rigidez.

Segundo um modo particular de realização da invenção a taxa de impregnação da banda de material tecido de celulose está compreendida entre 0,05 e 0,50 g de amido por grama de material tecido de celulose.

Segundo um modo preferido de realização da invenção a taxa de impregnação da banda de material tecido de celulose está compreendida entre 0,25 e 0,45 g de amido por grama de material tecido de celulose.

Segundo um outro modo de realização particular da invenção o casquilho possui uma resistência à compressão diametral inferior em 5% ou menos àquela de um casquilho semelhante em cartão.

Segundo um modo preferido de realização da invenção a banda de material tecido de celulose comporta diversas camadas de material tecido de celulose separadas entre elas por camadas adesivas.

Segundo um outro modo preferido de realização da invenção pelo menos certas das ditas camadas adesivas 5 ΡΕ2167412 contêm uma mistura de cola e de amido.

Segundo um modo particular de realização da invenção, a banda de material tecido de celulose comporta entre 2 e 24 camadas de material tecido de celulose e de preferência entre 4 e 16 camadas de material tecido de celulose. A invenção refere-se igualmente a um procedimento de fabricação de um casquilho tal como definido anteriormente, comportando as seguintes etapas: a) fornecimento de uma primeira banda absorvente de material tecido de celulose comportando uma ou várias camadas, b) fornecimento de uma segunda banda material tecido de celulose comportando uma ou várias camadas, c) deposição de uma camada de adesivo sobre pelo menos uma superfície externa da primeira banda, cuja camada adesiva melhora a rigidez do complexo formado pelo conjunto da primeira e segunda bandas, depois de secagem, d) montagem e prensagem simultânea da primeira banda com a segunda banda, de maneira a que a superfície externa da primeira banda recoberta de uma camada de adesivo fica em contacto com a superfície externa da segunda banda, o conjunto obtido constituindo no final uma terceira banda, e) secagem da terceira banda, f) utilização da terceira banda em substituição da primeira e/ou da segunda banda nas etapas a) a d), 6 ΡΕ2167412 g) repetição das etapas a) a e) até à obtenção de uma terceira banda possuindo um número de camadas desejado, h) revestimento eventual das faces externas da terceira banda com pelo uma camada à base de amido, i) enrolamento helicoidal da terceira banda sobre ela própria ou com uma quarta banda idêntica à terceira banda, sob a forma de um tubo oco, j) corte de um troço do dito tubo para formar um casquilho.

Assim configurada, a invenção é susceptivel de fornecer um casquilho possuindo simultaneamente uma resistência mecânica adaptada ao uso pretendido e uma capacidade de se degradar fortemente melhorada, em relação ao casquilho de cartão, de maneira a permitir que o mesmo seja lançado directamente na sanita sem risco de entupimento da conduta de esgoto.

Outras vantagens e caracteristicas ressaltarão melhor da descrição que se vai seguir de um exemplo de realização segundo a invenção, com referência aos desenhos nos quais: - a figura 1 representa uma vista esquemática de um corte transversal de uma banda em material tecido de celulose constituindo um casquilho segundo a invenção, e - a figura 2 representa de maneira esquemática uma instalação destinada a formar a banda de material tecido de celulose da figura 1. 7 ΡΕ2167412 0 amido compreende produtos naturais de origem vegetal tais como os amidos de trigo, de milho, de batata, de arroz, tapioca, sorgo e outros, constituídos por polímeros ou poliósidos de pesos de moleculares elevados. Entende-se também por amidos produtos derivados de amido natural, transformados por tratamento físico, por exemplo aquecimento, tratamento físico ou químico ou tratamento biológico, por exemplo enzimático, e os amidos derivados ou modificados tais como, os amidos catiónicos ou aniónicos, anfotéricos, não-iónicos ou reticulados. A banda de material tecido de celulose compreende diversas camadas de material de celulose cada camada tendo uma gramagem de cerca de 15 a cerca de 80 g/m2 e de preferência de cerca de 20 a cerca de 40 g/m2.

Com referência à figura 1 esta representa de maneira esquemática a estrutura de uma banda de material tecido de celulose, destinada a formar o casquilho da invenção.

Esta estrutura é constituída pelo empilhamento de 12 camadas Cn de material tecido de celulose associadas entre si por meio de 11 camadas adesivas C'n.

Cada uma das camadas Cn de material tecido de celulose possui uma gramagem de 20 g/m2.

Cada uma das camadas adesivas C'n é formada seja ΡΕ2167412 de uma mistura de cola à base de álcool polivinílico e polietilenoglicol tipo SWIFT® L998/4 comercializada pela sociedade FORBO e de amido de batata do tipo AMYLOGUM CLS® comercializada pela sociedade AVEBE, seja unicamente de amido de batata do tipo AMYLOGUM CLOS®. 0 peso de cola e de amido em cada uma das camadas C'n é dado no quadro 1 que se segue.

Quadro 1

Camada Peso da Cola Peso de amido (g/m2) (g/m2) C'l 0 1,5 C' 2 0,04 1, 66 C' 3 0 1,5 C' 4 0, 05 2, 04 C'5 0 1, 56 C'6 o o 1, 66 Cl 0 1,5 O oo LO O o 2, 01 C' 9 0 1,5 C'10 0,04 1,66 C'll 0 1,5

De seguida, faz-se o revestimento por duas vezes de cada uma das faces externas desta banda com uma solução de amido do mesmo tipo do que aquele que é utilizado nas camadas adesivas C'n. 9 ΡΕ2167412

Assim, sobre as camadas Cl e C12 depositou-se respectivamente 3,9 g/m2 e 3,45 g/m2 de amido.

Determinou-se que a banda foi impregnada no final segundo uma taxa de 0,11 g de amido por grama de material tecido de celulose. A dita banda foi de seguida enrolada com uma outra banda semelhante, para formar um casquilho. O casquilho obtido foi submetido a uma série de testes em vista de avaliar a sua resistência mecânica e seu poder de degradação após descarte.

Efectuaram-se testes semelhantes sobre um casquilho em cartão comercial, possuindo a mesma espessura e o mesmo comprimento que o casquilho da invenção, e sendo formado de uma única banda em que a gramagem foi de cerca de 280 g/m2.

Teste de compressão

Mediu-se a resistência de compressão diametral e longitudinal utilizando-se o seguinte método.

Cortou-se em primeiro lugar o casquilho a testar segundo uma porção cilíndrica limitada por duas faces opostas perpendiculares ao eixo do cilindro, a dita porção possuindo um comprimento de 50 mm segundo uma direcção paralela ao eixo. 10 PE2167412

Posicionou-se de seguida esta porção cilíndrica entre dois pratos metálicos de um dinamómetro, os ditos pratos sendo paralelos entre si, e afastados no inicio de uma distância ligeiramente superior ao comprimento da porção cilíndrica no caso da medida da compressão longitudinal, e ao diâmetro no caso da medição da compressão diametral.

Na medida da compressão longitudinal a porção cilíndrica está disposta de maneira a orientar o eixo do cilindro segundo a direcção perpendicular aos planos formados pelos pratos.

Na medida da compressão diametral a porção cilíndrica está disposta de maneira a orientar o eixo do cilindro segundo uma direcção paralela aos planos formados pelos pratos.

Comprime-se de seguida a dita porção cilíndrica entre os dois pratos, sendo a velocidade de compressão de 10 mm/min.

Mede-se concomitantemente a resistência oposta pelo casquilho até ao seu máximo R Max, quer dizer, mesmo antes do ponto em que o casquilho se vai destruir de maneira irreversível.

Efectuaram-se cinco medições de cada vez e calculou-se a média das mesmas. 11 ΡΕ2167412

Os resultados foram reagrupados no quadro 2 que se segue.

Quadro 2

Casquilho da invenção Casquilho semelhante em cartão Relação entre os dois valores Compressão R MaX =4, 89 N R Max= 5,15 N 0,95 diametral Compressão R Max =153 N R Max= 2 78 N LO LO O longitudinal

Constata-se portanto que o casquilho segundo a invenção possui uma resistência de compressão diametral sensivelmente igual àquela de um casquilho semelhante em cartão.

Sendo certo que os principais constrangimentos a que estão sujeitos os casquilhos durante o seu ciclo de produção e de distribuição se exercem essencialmente na direcção do seu diâmetro pode-se considerar que o casquilho da invenção responde integralmente às necessidades a este nivel.

Teste de desintegração

Mediu-se o poder de desintegração de um casquilho conforme a norma NF Q34-020 com e sem agitação. Os 12 ΡΕ2167412 resultados foram reagrupados no quadro 3 que se segue. Consta-se portanto que um casquilho segundo a invenção se desintegra pelo menos 10 vezes mais rapidamente que o casquilho semelhante em cartão, formado de uma única banda de gramagem igual a 280 g/m2, quer seja com agitação ou sem agitação.

Observa-se igualmente que o casquilho começa a desintegrar-se na água pelo menos vinte vezes mais rapidamente que o casquilho semelhante em cartão, obtido pelo enrolamento de uma única banda em cartão possuindo uma gramagem de 280 g/m2.

Por casquilho semelhante deve entender-se um casquilho possuindo sensivelmente o mesmo diâmetro e o mesmo comprimento que o casquilho da invenção.

Quadro 3

Casquilho da invenção Casquilho semelhante em cartão NF Q34-020 (com agitação) - 0 casquilho começa a se degradar antes de 5 segundos - 0 casquilho está completamente degradado após cerca de 60 segundos (suspensão fibrosa) - O casquilho começa a se degradar após cerca de 3 minutos O casquilho está completamente degradado após 10 minutos (pedaços <= 1 cm2) NF Q34-020 (sem agitação) - 0 casquilho está completamente molhado ao fim de 4 segundos -as espiras começam a abrir após 30 segundos - O casquilho está completamente molhado ao fim de 160 segundos -As espiras começam a abrir ao fim de 10 minutos 13 ΡΕ2167412

Teste de evacuação

Coloca-se um casquilho num sistema de esgoto doméstico formado por uma sanita ligada a uma rede de canalização de um comprimento total de 18 m.

Despeja-se com a ajuda de um dispositivo clássico de autoclismo uma quantidade de água no interior da sanita de maneira a evacuar o casquilho para fora da sanita e faze-lo percorrer a totalidade dos 18 m da canalização.

Mede-se a quantidade de água necessária para esta evacuação, primeiro para o casquilho segundo a invenção e depois, para um casquilho semelhante em cartão, formado de uma única banda de gramagem igual a 280 g/m2.

No caso do casquilho segundo a invenção são necessários cerca de 6 litros de água para que o casquilho seja evacuado para fora da sanita e percorra os 18 m da canalização.

No caso do casquilho semelhante em cartão, o casquilho não percorre a totalidade dos 18 m da canalização mesmo depois de se ter despejado mais de 50 litros de água.

Em referência à figura 2 está representada de forma esquemática uma instalação destinada a formar a banda de material tecido de celulose constitutiva do casquilho da invenção. 14 ΡΕ2167412

Uma primeira banda de papel tecido 10 não comportando senão uma única camada é alimentada a partir de um primeiro rolo 10 A em direcção a uma estação de colagem. A dita estação comporta um rolo 1 com uma trama o qual está mergulhado no interior de uma solução de colagem 2, à base de cola de amido, contida no interior de um reservatório de armazenamento 3, o dito rolo 1 transferindo de seguida a dita solução de colagem 2 para um rolo aplicador 4.

Aquando da passagem da primeira banda 10, o dito rolo aplicador 4 é posto em contacto com uma das superfícies externas desta banda 10 de maneira a depositar uma camada adesiva sobre a dita face externa.

Uma vez revestida de cola, a dita primeira banda é pressionada contra uma segunda banda 20 de papel tecido de camada múltipla, alimentada a partir de um segundo rolo 20A, de tal maneira que a camada adesiva seja aprisionada entre as duas ditas bandas 10 e 20. A estação de prensagem é constituída de um rolo 5 em aço polido e de um rolo 6 em elastómero, possuindo uma dureza de cerca de 95 shore A, separados de maneira a criar uma zona de aperto 7 através da qual circula o conjunto formado pela primeira e segunda bandas 10 e 20.

Resulta daqui, a formação de uma terceira banda 30 à saida da estação de prensagem, a qual comporta duas camadas externas em papel tecido e uma camada interna de adesivo. 15 ΡΕ2167412 A dita terceira banda 30 é de seguida seca a quente a 140°C, passando no interior de uma estação de laminagem 8 formada de dois cilindros aquecidos e enrolada finalmente sobre a forma de um terceiro rolo 30A.

Em função do número de camadas que a banda de papel tecido deverá possuir no final, será eventualmente necessário utilizar este terceiro rolo 30 A em lugar e em vez do primeiro 10 A e / ou do segundo rolo 20 A, e repetir as duas etapas mencionadas anteriormente. Assim pode-se repetir tantas vezes quantas as necessárias a operação acima descrita, de maneira a obter uma banda em papel tecido possuindo exactamente o número de camadas desejado.

De seguida, e utilizando-se uma estação de revestimento adicional (não representada) reveste-se cada uma das faces externas da banda obtida, com uma ou diversas camadas à base de amido, as quais vão conferir-lhe uma rigidez melhorada. A banda assim revestida de amido constitui o material da base utilizado aquando de formação de um casquilho. Este tipo de casquilho é geralmente formado pelo enrolamento helicoidal de uma ou diversas bandas em torno de um veio. O tubo oco resultante é de seguida cortado em troços, de comprimento igual, cada um dos troços formando um casquilho segundo a invenção.

Em lugar e em vez do procedimento descrito acima 16 ΡΕ2167412 é igualmente possível operar um enrolamento simultâneo de diversas bandas de papel tecido, por meio de um dispositivo de enrolamento comportando tantos postos de alimentação quantas as bandas a enrolar, o número de bandas correspondendo ao número de camadas de tecido de celulose que se deseja integrar no casquilho.

Em função da resistência mecânica, principalmente em compressão, que se procura obter para o casquilho, bem como da sua capacidade de degradação após descarte mais ou menos fácil e rápida, é concebível fazer variar o número de camadas de papel tecido de que será formada cada uma das bandas, e a quantidade total de amido que será impregnado em cada uma das bandas.

Em particular, mostra ser uma solução ideal a que consiste em utilizar entre 2 e 24 camadas de papel tecido, e de preferência entre 4 e 16 camadas de papel tecido.

Para além disso, a banda será impregnada de amido segundo uma taxa de pelo menos 0,1 g de amido por grama de material tecido de celulose e de preferência entre 0,25 e 0,45 g por grama de material tecido de celulose.

Lisboa, 14 de Março de 2011

Claims (8)

1. ΡΕ2167412 1 REIVINDICAÇÕES 1. Casquilho destinado a servir de suporte a um rolo de papel nomeadamente de papel para sanitárioss caracterizado por ser formado pelo enrolamento de pelo menos uma banda de material tecido de celulose, a dita banda sendo impregnada de amido, pelo menos localmente, de maneira a melhorar a sua rigidez.
2. 2. Casquilho segundo a reivindicação anterior caracterizado por a taxa de impregnação da banda em material tecido de celulose estar compreendida entre 0,05 e 0,50 g de amido por grama de material tecido de celulose.
3. 3. Casquilho segundo a reivindicação precedente caracterizado por a taxa de impregnação da banda em material tecido de celulose estar compreendida entre 0,25 e 0,45 g de amido por grama de tecido de celulose.
4. 4. Casquilho segundo uma qualquer das reivindicações anteriores caracterizado por a banda comportar diversas camadas de material tecido de celulose (C1-C12) separadas entre elas por camadas adesivas (C'l-C'11) .
5. 5. Casquilho segundo a reivindicação anterior caracterizado por pelo menos algumas das ditas camadas adesivas (C'1-C'll) conterem uma mistura de cola e de 2 ΡΕ2167412 amido.
6. 6. Casquilho segundo uma qualquer das reivindicações anteriores caracterizado por a banda comportar entre 2 e 24 camadas de material tecido de celulose.
7. 7. Casquilho segundo a reivindicação anterior caracterizado por a banda comportar entre 4 e 16 camadas de material tecido de celulose.
8. 8. Processo de fabrico de um casquilho em tecido, comportando as etapas seguintes: a) fornecimento de uma primeira banda (10) em material tecido de celulose comportando uma ou várias camadas, b) fornecimento de segunda banda (20) de material tecido de celulose comportando uma ou diversas camadas, c) deposição de uma camada adesiva sobre pelo menos uma superfície externa da primeira banda (10), a dita camada adesiva melhorando a rigidez do complexo formado pelo conjunto da primeira (10) e da segunda (20) bandas, após secagem, d) montagem e prensagem simultânea da primeira banda (10) com a segunda banda (20), de maneira a que a superfície externa da primeira banda (10) coberta de uma camada de adesivo venha a ficar em contacto com uma superfície externa da segunda banda (20), o conjunto obtido constituindo no final uma terceira banda (30) , 3 ΡΕ2167412 e) secagem da terceira banda (30), f) utilização da terceira banda (30) substituindo a primeira (10) e/ou a segunda banda (20) nas etapas a) a d), g) repetição das etapas a) a e) até à obtenção de uma terceira banda (30) possuindo o número de camadas desejado, h) revestimento eventual das faces externas da terceira banda (30) com pelo menos uma camada à base de amido, i) enrolamento helicoidal da terceira banda (30) sobre ela própria com uma quarta banda idêntica à terceira banda (30) sobre a forma de um tubo oco, j) corte em troços do dito tubo para formar o casquilho. Lisboa, 14 de Março de 2011 ΡΕ2167412 1/2

   FIG. 1 ΡΕ2167412 2/2

   .2 1 ΡΕ2167412 REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito. Documentos de patentes citadas na Descrição . W02007030749 A