PT91340B

PT91340B - Processo de producao de um material para embalagem, flexivel, em forma de folha ou de banda

Info

Publication number: PT91340B
Application number: PT91340A
Authority: PT
Inventors: Ake Rosen
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date: 1988-08-01
Filing date: 1989-08-01
Publication date: 1996-01-31
Also published as: HUT54564A; DE68921678T2; DE68921678D1; UA13452A; AR240690A1; CZ283265B6; CA1333879C; KR940009014B1; AU614653B2; CN1018259B; SK278374B6; AU3914689A; KR900003032A; PL160551B1; RU1804430C; YU46751B; PT91340A; CN1039771A; EP0640461A1; ES2069552T3

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA presente invento refere-se a um processo de produção de um material flexivel e com vincos em forme de folhe ou de banda pere e fabricação de recipientes de embalagem impermeáveis eos líquidos com boe estabilidade dimensionei. 0 referido material compreende ume ou mais camadas de base laminadas uma cora as outras de termoplástico cheio com mineral que compreende entre 50 e 80%, calculados sobre o peso total da mistura, de um material de enchimento em partículas.

Na tecnologia da embalagens de natureza material que compreende revestimentos exterior destas embalagens frequentemente camadas película de alumínio mencionados na presente

embalagem, utiliza-se há	muito tempo
descartável que são fabricadas	com um
urna camada de base de papel	ou cartão com
e interior de termoplástico	. 0	material
denominadas descartáveis	t em	t ambém
adicionais de outro material	, por	exemp1 o
ou revestimentos plásticos	que	não os

A composição do material de embalagem resulta do desejo de criar a melhor protecção possível para o produto a embalar, ao mesmo tempo que se confere à embalagem a resistência mecânica e a durabilidade necessárias para a tornar capas de suportar os esforços exteriores a que a embalagem está sujeita na manipulação normal. Para se obter rigidez mecânica, que, por um lado, dá protecção mecânica ao produto, e, por outro lado, permite que a embalagem seja dimensionalmente rigida a ponto de poder ser manejada e agarrada à mão sem dificuldades, o material destas embalagens tem frequentemente uma camada de base relativamente espessa de papel ou cartão. Esse material, no entanto, não tem propriedades de impermeabilidade aos liquidos ou gases, e a rigidez do material pretendida perde-se rapidamente quando o referido material é exposto à humidade. Para conferir a impermeabilidade aos líquidos necessária ao material, a camada de base tem, frequentemente em ambos os lados, um revestimento de

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-3manterem permanentemente termo-selagem conjunta de material plástico, e, se este plástico for termoplástico, o revestimento pode também ser utilizado para vedar os revestimentos de plástico um ao outro por meio daquilo que é designado por termo-selagem. Desta maneira, as embalagens podem ser vedadas e i forma pretendida por meio da painéis de material revestido com termoplástico e sobrepostos em juntas vedantes impermeáveis aos líquidos e mecanicamente duradouras.

As embalagens descartáveis do tipo mencionado na presente sào fabricadas em muitíssimos casos com o emprego de máquinas de embalagem que, a partir quer de uma banda quer de pranchas previamente fabricadas de uma forma de material de embalagem, uma grande produção exemplo, a partir enchem e vedam embalagens acabadas com horária. As embalagens são fabricadas, por uma banda reunindo as bordas longitudinais da banda numa junta, sobrepostas a fim de formar um tubo que é u1 teriormente cheio com o conteúdo real, e mediante o achatamento e vedação repetidos do tubo, em ângulos rectos com o eixo longitudinal do tubo, é dividido em embalagens fechadas. As unidades de embalagem acabami por ser cortadas umas das outras por meio de cortes nas zonas de vedação transversais, sendo-lhes dada a forma geométrica desejada, geralmente um paralelepípedo, por meio de dobragem e vedação adicional.

Durante a fabricação de embalagens da maneira descrita acima, o material laminado é sujeito a esforços que se tornam particularmente grandes quando se dobra o material, visto que devido à relativamente grande espessura do material da camada de base, uma dobragem implica que um revestimento plástico seja sujeito a um forte estiramento, enquanto o outro revestimento plástico é comprimido até um grau correspondente ao longo da linha revestιmentos dá origem a de dobragem. Graças à grande extensibilidade dos plásticos, essa dobragem de material raramente fracturas ou outros estragos que provoquem fugas nc revestimento plástico alongado por estiramento, mas o problema agrava-se se o

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-4material compreender também uma película de comparação com os revestimentos plásticos, tem muito menor, e, por conseguinte, tende para se material é dobrado.

alumínio que, em uma extensibilidade fracturar quando o o que os revestimentos de contra o outro para formar

Embora uma única dobragem de 180 do material não tenha normalmente consequências graves, surgem dificuldades consideráveis quando o material é dobrado ao longo de duas linhas de dobragem cruzadas. Isto sucede frequentemente em áreas de vedação exterior que sempre existem neste tipo de embalagens, independentemente de serem fabricadas a partir de uma banda ou de pranchas previamente fabricadas. Às vedações efectuam-se em geral com o revestimento plástico voltando para o interior da embalagem, aquecido até fusão ao longo das zonas de borda que vão ser unidas impermeave1mente uma à outra, após plástico aquecidos são comprimidos um uma barbatana vedada, mantidos juntos mediante a fusão superficial no exterior da embalagem. Essa barbatana compreende camadas de material duplas, e, para se assegurar que a mesma não constitui obstáculo, a barbatana é frequentemente dobrada para baixo a fim de assentar inteiramente contra o exterior da embalagem, o que significa que uma das camadas de material da barbatana de vedação está sujeita a uma dobragem de 180°, e que a parede de embalagem na região da barbatana dobrada para baixo compreende três camadas de material, isto é, tem uma espessura de material tripla. Essa barbatana de vedação corre frequentemente ao longo de uma ou mais faces laterais da embalagem, e uma vez que estas faces laterais, por exemplo, na formação, de embalagens paralelepipédicas , são sujeitas a uma dobragem de 180° ao longo de uma linha de dobragem em ângulo recto à barbatana de vedação, a espessura do material em certas regiões da embalagem aumentará para seis vezes espessura do laminado. Nesta dobragem de 180 transversalmente à região de vedação, as camadas de material localizadas mais no exterior serão submet idas esforços de tracção muito fortes com os correspondentes alongamentos e maiores riscos de formação de

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-5Estes esforços de tracção são f raduzam fracturas não só na material, mas também nos risco de fuga correspondente facilmente absorvido pela camad a rigidez desta camada.

fractura no material, tão grandes que se t aluminio incluída no termoplásticos com o embalado que pode ser material e prejudicar requentemente ρ e 1 í cu i à >.i o revesrimentos do conteúdo a de base do

Visto que o material de embalagem convencional baseado em papel ou cartão está obviamente associado com inconvenientes graves relacionados essencialmente com uma camada fibrosa utilizada nos materiais que forçosamente têm de ser relativamente espessos, a fim de conferir rigidez mecânica ao material, foi durante muito tempo um objectivo encontrar novo material de embalagem, completamente livre de material novo material fibroso para fabricação de recipientes de embalagem impermeáveis aos líquidos com boa rigidez dimensional. Um objectivo do presente invento é proporcionar, desta maneira, indicações relativas a esse material de embalagem livre de papel ou cartão.

Outro objectivo do invento é proporcionar um material de embalagem que, com o emprego de máquinas modernas de grande capacidade, pode ser transformado rapidamente em recipientes de embalagem dimensionalmente rígidos sem o risco de formações de fractura quando o material é dobrado durante a fabricação dos rec i p ientes .

Estes objectivos e outros são atingidos de acordo com o presente invento no sentido de que a um material de embalagem flexível em forma de folha ou banda foram conferidas as características especificadas na reivindicação 1 subsequente.

As formas de realização preferidas do material de embalagem de acordo com o presente invento foram conferidas, além disso, as características especificadas nas reivindicações subsidiárias subsequentes.

invento vai ser descrito a seguir de maneira mais pormenorizada com referência especial aos desenhos anexos, nos quais:

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....

-6a figura 1 representa uma parte de um material de embalagem era forma de banda de acordo com uma forma de realização do presente invento;

a figura 2 representa um corte transversal em escala muito ampliada do material da figura 1 pela linha II-II ;

a figura 3 representa esquematicamente uma disposição para a fabricação do material de embalagem;

a figura 4 representa uma parte, correspondente a uma extensão de embalagem completa, de um material de embalagem em forma de banda de acordo com uma segunda forma de realização do presente invento;

a figura 5a é um corte transversal em escala muito ampliada do material da figura 4 pela linha V-V;

a figura 5b é um corte transversal correspondente ao da figura 5a de um material de embalagem de acordo com outra forma de realização do presente invento; e a figura 6 representa esquematicamente uma disposição para a fabricação do material de embalagem das figuras 4 e 5a.

A figura 1 representa assim uma parte correspondente a uma extensão L de embalagem completa de um material em forma de banda de acordo com o invento à qual foi atribuída a designação de referência geral 1. A partir da banda 1 fabricam-se recipientes de embalagem, conforme foi indicado anteriormente, no sentido de que ambas as zonas de borda longitudinais 2 da banda 1 são unidas uma à outra numa junta sobreposta a fim de formar um tubo que é cheio subsequentemente com o conteúdo real. 0 tubo cheio é dividido depois em unidades de recipiente individuais por meio de repetido achatamento e vedação do tubo ao longo de zonas de vedação transversais estreitas 3 em ângulos rectos com o eixo longitudinal do tubo. Finalrnente, as unidades de recipiente são separadas umas das outras nas zonas de vedação transversais 3 e confere-se-lhes a forma desejada, por exemplo paralelepipédica, mediante uma

>7

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-Ίoperação adicional de formação e impermeabilização.

material de acordo com esta forma de realização do presente invento, conforme se pode observar na figura 2, compreende camada de base 4 de polímero com base em propileno cheio mineral com um indice de fusão entre 0,5 e 5 de acordo com (2,16 Kg, 230°C) .

uma com

ASTM do mas , quantidade de material de enchimento polímero pode variar entre 50 e 80% do peso total da mistura, preferivelmente situa-se em 65-75% em peso, percentagem que se observou produzir propriedades óptimas do material relativamente a rigidez e módulo de elasticidade.

referido polímero homopolímero com um indice de fusão inferior a 1

.... ____ _ ___________ _____ ______ .

com base propileno

pode ser	um
de acordo	com
propileno é	de
etileno corri	um
a de 0,5 a	5 ,

visto que passaram a suportar operações de dobragem e encurvamento mesmo fractura mesmo a baixas temperaturas que são normalmente atingidas durante a transformação do material de embalagem e o enchimento dos recipientes de embalagem dobrados com alimento liquido, por exemplo leite.

A escolha de material de enchimento não é factor decisivo de acordo com o invento, mas, em termos práticos, todos os materiais de enchimento conhecidos arranjados podern ser utilizados, por exemplo mica, talco, sais de cálcio como sulfato de cálcio carbonato de cálcio, etc. Uma camada de base que contém 65% peso de carbonato de cálcio em forma de partículas com dimensão de grão inferior a entanto mostrou ou em uma a

^irn, no combinação de material que funciona bem na prática, o que torna possível a fabricação de recipientes de embalagem impermeáveis aos líquidos com uma boa rigidez dimensional desejada. A espessura de material d da camada de base pode variar na prática entre 100 e 400 yjm, mas é preferivelmente de 300 jjra.

Para facilitar a transformação da banda 1 em recipientes de ser

β3^

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-οembalagem, a camada de base 4 tem um padrão arbitrário de linhas de dobragem 5 e 6 que facilitam a dobragem, que se prolongam paralela e transversalrnente á direcção longitudinal da banda respectivamente. No exemplo representado, as linhas de dobragem 5 e 6 foram formadas por deformação plástica da camada de base 4 em ligação com a extrusão da referida camada ou imediatamente a seguir a esta extrusão.

material em forma de banda 1 e descrito acima pode ser fabricado com a utilização de uma disposição do tipo representado esquematicamente na figura 3. A disposição compreende um extrusor 8 dimensionado adequadamente e dois funis de 10 para carregamento do material de partida com um bico alimentação 9 e necessário para a extrusão, isto é, polímero baseado em propileno granulado com um índice de fusão entre 0,5 e 5 de acordo com ASTM 0 (2,16 Kg, 230 C) por exemplo um homopolimero polipropileno ou um copolímero propileno-etileno, e material de enchimento mineral respectivamente. A massa termoplástica que contém entre 50 e 30, por exemplo 65% em peso de material de enchimento è aquecida até amolecimento ou fusão incipiente (aproximadamente 180-300°C) e é extrudida pelo bico 8 para formar uma película 1'de 100-400 jum. película por exemplo 300 jjm cilindros de pressão cooperantes e dos cilindros 11 na superfície exterior um padrão formado por superfície elevada ou matrizes que são comprimidas contra a película 1'que passa por um padrão de superfície complementar num lado da película formado mediante deformação plástica para produzir as referidas linhas de dobragem 5 e 6. A película arrefecida 1 com linhas de dobragem pode ser subsequentemente

1' passa pelo aperto entre arrefecidos 11 e 12, tendo um enrolada numa enroladeira 13.

A figura 4 e a figura 5a representam uma parte correspondente a uma extensão L de embalagem completa de um material de embalagem em forma de banda de acordo com uma segunda forma de realização do presente invento, à qual foi dada a designação de referência geral 14. A partir da banda de material 14 fabricam-se recipientes de

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-9embalagem cheios, impermeáveis aos líquidos, conforme descrito anteriormente, no sentido de que zonas de borda longitudinal 15 da banda são unidas uma à outra numa junta sobreposta a fim de formar um tubo que é subsequentemente cheio com o conteúdo pretendido. 0 rubo cheio è separado depois em unidades de recipiente impermeáveis por meio de repetido achatamento e vedação do tubo ao longo de zonas de vedação transversais 16 em ângulos rectos com o eixo longitudinal do tubo. Seguidamente, confere-se às unidades de recipiente a forma final desejada, por exemplo paralelepipédica, por meio de uma operação adicional de dobragem e vedação.

Conforme se pode observar na figura 5a, o material de acordo com esta forma de realizaçáo compreende uma base 17 constituída por camadas de base 17a e 17b laminadas uma à outra que são fabricadas por meio de extrusão de uma mistura que contém um polímero de base propileno cheio com mineral com um indice de fusão entre 0,5 e 5 de acordo com ASTM (2,16 Kg, 230°C) e entre 50 e 80, preferivelmente 65-70%, calculados sobre o peso total da mistura, de um material de enchimento mineral inorgânico em partículas. 0 polímero com base em propileno com um índice de fusão dentro da gama especificada acima pode ser um homopolimero propileno com um índice de fusão inferior a 1 de acordo com ASTM (2-16 Kg, 230°C), mas por razões indicadas acima é preferivelmente um copolimero propileno-etileno.

material de enchimento utilizado no polímero cora base propileno das camadas de base 17a e 17b pode ser mica, talco, sais de cálcio como sulfato de cálcio ou carbonato de cálcio, etc. Mo exemplo representado supõe-se, no entanto que uma camada de base 17a a que fica voltada para o interior do recipiente de embalagem pretendido, contém mica, enquanto que a outra camada de base 17b contém carbonato de cálcio em forma de partículas com uma dimensão de grão inferior a 10 yam. A espessura das camadas de base respectivas 17a e 17b incluídas na base 17 pode variar entre 50 e 200, mas, devido a considerações práticas, a espessura das camadas de base é preferivelmente 100 pm.

.7

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-10-10Α figura 5b representa um corte transversal correspondente ac da figura 5a de uma material de embalagem de acordo com outra forma de realização do invento. Segundo esta forma de realização adicional, o material compreende uma base 18 com camadas de base exteriores 18a e 18b do mesmo material que o das camadas de base 17a e 17b descritas acima com referência à figura 5a, que são unidas uma à outra por uma camada intermédia 18c de um polímero de base propileno espumoso ou pouco denso com um índice de fusão entre 0.5 e 5 de acordo com ASTM (2,16 Kg, 230°C) .

A espessura do material total da base 18 pode variar, mas, devido a considerações práticas, é de aproximadamente 300 , tendo todas as camadas incluídas na base 18 preferivelmente a mesma espessura, quer dizer 100 ^m.

Para facilitar a dobragem da banda 14 na fabricação de recipientes de embalagem da maneira descrita acima, a banda 14, como se pode observar na figura 4, tem um padrão arbitrário de linhas de dobragem longitudinais e transversais 19 e 20 respectivamente. Estas linhas de dobragem (apenas as linhas de dobragem longitudinais 19 estão representadas na figura 5a) foram formadas por uma deformação plástica de um lado, ou, corno no exemplo representado, de ambos os lados da base 17. Da mesrna maneira se formaram linhas de dobragem correspondentes, que, por uma questão de maior clareza ficaram com as mesmas designações de referência que na figura 5a, na base 18 representada na figura 5b.

A figura 6 representa esquematicamente uma disposição para a fabricação da banda 14 de acordo com o invento representada na figura 4 e na figura 5a. A disposição compreende um coextrusor de um tipo já conhecido corn um bico 23 com dimensões adequadas, que compreende duas aberturas em forma de fenda através das quais as camadas de base respectivas 17a e 17b incluídas no material são coextrudidas a partir de material inicial necessário para as camadas respectivas. A banda 14 laminada a partir das camadas de base coextrudidas passa enquanto se mantém mole pelo aperto entre

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arrefecida com enrolada numa

- 1 1dois cilindros de pressão arrefecidos 21 e 22 cooperantes, que nas suas superfícies têm porções elevadas ou matrizes de um padrão tal que ao ser comprimido contra a banda 14 que passa produzem um padrão de linhas de dobragem que facilitam a dobragem formada em ambos os lados da banda por deformação plástica. A banda 14 linhas de dobragem pode ser subsequentemente enroladeira não representada. De maneira correspondente, o material de embalagem em banda de acordo com a forma de realização adicional representada na figura 5b também pode ser fabricado de maneira análoga, mas, neste caso, o extrusor compreende um bico com três aberturas com a forma de fenda para que seja possível uma coextrusão das três camadas 13a-16c incluídas na base 18.

Fig. 3 ±2_22 Ζ-

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Claims

REIVINDICAÇOES

1 - Processo de produção de material vincado, flexível, em forma de uma folha ou banda, para fabrico de recipientes de embalagem dimensionalmente estáveis e impermeáveis a líquidos, material que compreende, pelo menos, uma camada base de material termoplástico, o qual está munido com linhas de vincagem de modo a facilitar a formação por dobragem do material durante o fabrico dos ditos recipientes de embalagem, caracterizado por a dita, pelo menos, uma camada base ser obtida por extrusão quer de uma mistura de homopolímero de propileno com um índice de fusão abaixo de 1, de acordo com ASTM (2, 16 k g, 2 3 0 ° C) , e material de enchimento inorgânico em partículas numa quantidade de 50 - 80% do peso total da dita mistura, quer de uma mistura copolímero de etileno e propileno com um índice de fusão entre 0,5 e 5 de acordo com ASTM (2,16kg, 230°C), e material de enchimento inorgânico em partículas numa quantidade de 50 - 80% do peso total da dita mistura, e por as linhas de vincagem serem formadas por deformação plástica durante ou imediatamente após a extrusão da dita, pelo menos, uma camada base.
2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por compreender a lamimagem de duas camadas base uma à outra, uma das quais, preferivelmente a que está voltada para o interior do recipiente de embalagem pretendido, contém mica, enquanto que a outra camada base contém um sal de cálcio, preferivelmente sulfato de cálcio ou carbonato de cálcio.
3 - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por as referidas duas camadas base serem coextrudidas.
4 - Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por cada um das referidas duas camadas base ter uma espessura de material entre 50 e 200, preferivelmente ΙΟΟμπι.
5 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma das referidas camadas base ter uma espessura entre 100 e

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-13400, preferivelmente 300 μπι.
6 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 2 a 4, caracterizado por as referidas duas camadas base serem unidas uma à outra por meio de uma camada intermédia de polímero à base de espuma de propileno, com um índice de fusão entre 0,5 e 5, de acordo com ASTM (2,16kg, 230°C).
7 - Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por se coextrudirem as duas referidas camadas base e a camada intermédia.
8 - Processo de acordo com as reivindicações 6 e 7, caracterizado por cada uma das duas camadas base e camada intermédia, referidas, terem uma espessura de material de ΙΟΟμιπ.