BR112018010606B1 - Material compostável, e, método para produção de um recipiente de acondicionamento de alimentos compostáveis - Google Patents
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Abstract
MATERIAL COMPOSTÁVEL, RECIPIENTE DE ACONDICIONAMENTO DE ALIMENTOS COMPOSTÁVEIS, E, MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE UM RECIPIENTE DE ACONDICIONAMENTO DE ALIMENTOS COMPOSTÁVEIS. Um recipiente de acondicionamento de alimentos compostáveis. Recipiente pode ter de cerca de 84% a cerca de 94% em peso cPLA, de cerca de 5% a cerca de 15% em peso de um material de barreira de oxigênio, e um ou mais aditivos. Em algumas modalidades, o recipiente pode ser uma cápsula de bebida. Material de barreira de oxigênio pode ser ácido poliglutâmico em algumas modalidades. Em outras modalidades, o material de barreira de oxigênio é etileno álcool vinílico. Material de barreira de oxigênio pode ser um material de grau de contato com alimentos. O um ou mais aditivos podem incluir um modificador de impacto e um agente nucleante em algumas modalidades. Além disso, o um ou mais aditivos podem incluir um pigmento. Recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser formado por um material de folha tendo uma ou mais camadas. Material de folha pode ser extrusado, co-extrusado ou laminado. Em algumas modalidades, o material de folha pode ser termoformado ou formado a vácuo para formar o recipiente.
Description
[001] Este pedido reivindica prioridade para o pedido provisório U.S. N° 62/259.882, intitulado Composição Compostável e depositado em 25 de novembro de 2015.
[002] A presente descrição refere-se a materiais, dispositivos, e/ou recipientes para acondicionamento de produtos. Particularmente, a presente descrição refere-se a materiais, dispositivos, e/ou recipientes compostáveis para acondicionamento de alimentos. Mais particularmente, a presente descrição refere-se a materiais, dispositivos, e/ou recipientes compostáveis tendo um material de barreira de oxigênio contribuindo para uma vida útil de prateleira mais longa do alimento embalado.
[003] A descrição dos fundamentos provida aqui é para a finalidade de apresentar geralmente o contexto da descrição. O trabalho dos inventores presentemente nomeados, até o ponto em que está descrito nesta seção de fundamentos, bem como aspectos da descrição que podem não se qualificar de outro modo como técnica anterior no tempo de depósito, não são expressamente nem implicitamente admitidos como técnica anterior contra a presente descrição.
[004] O acondicionamento de produtos, e particularmente o acondicionamento de alimentos, pode muitas vezes incluir um ou mais materiais não compostáveis. Em muitos casos, isto é, porque os materiais que proveem uma barreira de oxigênio e/ou líquido para manter alimentos ou outros produtos frescos ou de outro modo vedado de contaminantes externos são muitas vezes não compostáveis. Por exemplo, um único uso de recipientes de café ou bebidas, ou “cápsulas”, são muitas vezes compostos de polímeros à base de petróleo, tais como estireno, polietileno, polipropileno, laminado de polímero de alumínio, e/ou outros materiais não compostáveis. Outros recipientes de acondicionamento de alimentos podem ser geralmente compostáveis, mas tais recipientes muitas vezes carecem de uma barreira de oxigênio e/ou líquido. Sem uma barreira de oxigênio e/ou líquido, o produto de alimento ou outro produto contido dentro do acondicionamento pode perder o frescor, gosto, cor, ou pode de outro modo expirar ou tornar-se incomestível mais rapidamente do que os produtos contidos dentro do acondicionamento tendo uma tal barreira.
[005] O seguinte apresenta um sumário simplificado de uma ou mais formas de realização da presente descrição a fim de prover um entendimento básico de tais formas de realização. Este sumário não é uma visão geral extensiva de todas as formas de realização contempladas, e não se destina a identificar elementos chave ou críticos de todas as formas de realização, nem delinear o escopo de qualquer ou todas as formas de realização.
[006] A presente descrição, em uma ou mais formas de realização, refere-se a um material compostável para um recipiente de acondicionamento de alimentos. O material pode ter duas camadas externas, cada uma tendo cerca de 90% a cerca de 97% em peso de um material polimérico compostável, uma camada interna disposta entre as camadas externas, e duas camadas de ligação. O material de barreira de oxigênio pode ser configurado para diminuir a taxa de transmissão de oxigênio dos recipientes de acondicionamento de alimentos. Além disso, cada camada de ligação pode estar disposta entre a camada interna e uma camada externa. Cada camada de ligação pode ter um agente de ligação configurado para ligar a camada interna com as camadas externas. Em algumas formas de realização, o material polimérico compostável pode ser cPLA. O material de barreira de oxigênio pode ser ácido poliglutâmico em algumas formas de realização. Em outras formas de realização, o material de barreira de oxigênio pode ser etileno álcool vinílico. Ainda, o material de barreira de oxigênio pode ser um material de grau de contato com alimentos. Em algumas formas de realização, cada camada externa pode incluir um modificador de impacto e um agente nucleante.
[007] A presente descrição, em uma ou mais formas de realização adicionais, refere-se a um recipiente de acondicionamento de alimentos compostável. O recipiente pode ter de cerca de 84% a cerca de 94% em peso de cPLA, de cerca de 5% a cerca de 15% em peso de um material de barreira de oxigênio, e um ou mais aditivos. Em algumas formas de realização, o recipiente pode ser uma cápsula de bebida. O material de barreira de oxigênio pode ser ácido poliglutâmico em algumas formas de realização. Em outras formas de realização, o material de barreira de oxigênio é etileno álcool vinílico. O material de barreira de oxigênio pode ser um material de grau de contato com alimentos. Os um ou mais aditivos podem incluir um modificador de impacto e um agente nucleante em algumas formas de realização. Além disso, os um ou mais aditivos podem incluir um pigmento.
[008] A presente descrição, em uma ou mais formas de realização adicionais, refere-se a um método para a produção de um recipiente de acondicionamento de alimentos compostável. O método pode incluir extrusar uma primeira camada, extrusar uma segunda camada, e extrusar uma camada de ligação. A primeira camada pode incluir cerca de 90% a cerca de 97% de um polímero compostável. Ainda, a segunda camada pode incluir um material de barreira de oxigênio compostável. Em algumas formas de realização, a camada de ligação pode ser configurada para ligar a primeira e a segunda camadas. O polímero compostável pode ser cPLA em algumas formas de realização. O material de barreira de oxigênio pode ser ácido poliglutâmico em algumas formas de realização. Em outras formas de realização, o material de barreira de oxigênio pode ser etileno álcool vinílico. Em algumas formas de realização, a primeira camada pode adicionalmente incluir um modificador de impacto e um agente nucleante. O método pode adicionalmente incluir passar as camadas através de uma matriz e termoformar as camadas para formar o recipiente de acondicionamento de alimentos. Em algumas formas de realização, o recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser uma cápsula de bebida.
[009] WO 98/09812 A1 descreve um laminado de embalagem para comidas líquidas tendo excelentes propriedades de barreira contra líquidos e gás oxigênio na qual todas as camadas inclusas são biodegradáveis. O lamido de embalagem inclui pelo menos uma camada estanque por líquido de homopolímeros e copolímeros de monômeros selecionados a partir de um grupo que consiste de ácido lático, ácido glicólico, lactido, glicotídeos, ácido hidroxibutírico, ácido hidroxivalérico, ácido hidroxi-capróico, valerolactona, butirolactona e caprolactona, bem como uma camada de barreira de gás oxigênio de álcool álcool etilenovinílico, álcool polivinílico, amido ou derivados do amido. A camada de barreira de gás oxigênio é preferivelmente aplicada por um processo de dispersão de verniz. As camadas podem ser diretamente laminadas umas as outras ou indiretamente por meio de camadas adesivas interjacentes. O laminado de embalagem pode também incluir uma camada central de, por exemplo, papel ou papelão, ou um biopolímero. Esta referência também descreve um método para produzir o laminado de embalagem biodegradável.
[0010] WO 2009/152460 descreve uma película laminada orientada biaxialmente incluindo uma camada central que inclui uma combinação de polímero de ácido poliláctico cristalino e uma quantidade minoritária de poliolefina com uma resina compatibilizadora que é orientada biaxialmente tal que um aspecto fosco ou opaco é obtido. A película laminada pode ainda conter camadas adicionais tal qual uma camada impermeável ao calor arranjada em um lado da camada central e incluindo uma resina de ácido poliláctico amorfo e/ou resina de ácido poliláctico sob o lado da camada central oposta à camada impermeável ao calor, uma camada metálica, ou uma combinação destas.
[0011] WO 2011/158240 descreve uma chapa biodegradável preparada a partir de um material biodegradável, um processo para preparar a chapa biodegradável e uso desta. Um dos usos revelados da chapa biodegradável está na preparação de um recipiente líquido flexível. Também é revelado um recipiente líquido flexível arranjado como uma matriz de várias unidades de recipientes que estão afixados uns aos outros e que podem ser desafixadas uns dos outros seguindo uma linha perfurada criada entre cada duas unidades de recipientes. A matriz revelada pode também incluir um gancho, permitindo desta forma que a matriz seja suspensa por qualquer meio apropriado.
[0012] A publicação de patente norte-americana número 2011/244257 descreve películas e formulações que incluem a descrição de resina de ácido poliláctico reciclada. As películas e formulações incluem, por exemplo, 1 a 10% de porcentagem em peso de um copolímero de etileno-acrilato. O uso do copolímero de etileno-acrilato em formulações envolvendo ácido polilático permite a reciclagem de películas feitas em PLA e artigos com degradação mínima, como exibido pelas mudanças na viscosidade intrínseca e propriedades de cor.
[0013] WO 2010/111501 descreve películas de polímero de base de ácido poliláctico orientado para a metalização multicamadas (BOPLA) que exibem propriedades de barreira e adesão metálica melhoradas. As películas incluem uma camada central que inclui polímero de base de ácido poliláctico cristalino, uma primeira camada de recobrimento que consiste essencialmente de polímero de base de ácido poliláctico amorfo, e uma camada de metalina primeira camada de recobrimento. As películas podem incluir uma segunda camada de recobrimento consistindo essencialmente de polímero de base de ácido poliláctico amorfo.
[0014] US 2010/330382 descreve uma película multicamadas orientada biaxialmente compreendendo uma camada de recobrimento de polihidroxialcanoato, uma camada central de polímero de ácido poliláctico e uma camada selante com um metal depositado sobre uma superfície da camada de recobrimento de polímero polihidroxialcanoato. Esta película de ácido poliláctico polihidroxialcanoato-coextrudidaómetalizada, exibe propriedade de barreira de umidade melhoradas em comparação à película de ácido poliláctico não coextrudida com hidroxialcaleno não hidróxido, metalizada.
[0015] Enquanto múltiplas formas de realização são descritas, ainda outras formas de realização da presente descrição tornar-se-ão aparentes para aqueles versados na técnica a partir da seguinte descrição detalhada, que mostra e descreve formas de realização ilustrativas da invenção. Conforme será percebido, as várias formas de realização da presente descrição são capazes de modificações em vários aspectos óbvios, tudo sem se afastar do espírito e escopo da presente descrição. Por conseguinte, os desenhos e a descrição detalhada são para serem considerados como ilustrativos em natureza e não restritivos.
[0016] Enquanto o relatório descritivo conclui com reivindicações particularmente apontando e reivindicando distintamente a matéria que é considerada como formando as várias formas de realização da presente descrição, é acreditado que a invenção será melhor entendida a partir da seguinte descrição tomada em conjunto com as Figuras anexas, nas quais:
[0017] a Fig. 1 é uma vista lateral de uma cápsula de bebida da presente descrição, de acordo com uma ou mais formas de realização.
[0018] A Fig. 2 é uma vista de perto de um material de folha da presente descrição, de acordo com uma ou mais formas de realização.
[0019] A Fig. 3 é um diagrama de um sistema de extrusão da presente descrição, de acordo com uma ou mais formas de realização.
[0020] A presente descrição, em uma ou mais formas de realização, refere-se a recipientes de acondicionamento de alimentos que podem ser geralmente compostáveis e podem prover uma vida útil de prateleira adequada do alimento acondicionado. Por exemplo, em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode conter entre 90% e 100% de material(is) compostável(eis) enquanto ainda provém uma barreira de oxigênio adequada. Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode ter um ou mais materiais de barreira de oxigênio configurados para manter o frescor ou vida útil de prateleira de um produto de alimento dentro do recipiente pelo aperfeiçoamento da taxa de transmissão de oxigênio (OTR) do recipiente. Um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode ser, por exemplo, um recipiente de cápsula de bebida configurado para uso único dentro de uma máquina de cápsula de bebida, tal como uma KEURIG ou outra máquina de café de dose única. Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser construído de um material de folha tendo uma ou mais camadas. Por exemplo, o material de folha pode ter uma camada interna ensanduichada entre duas camadas externas, e duas camadas de ligação acoplando a camada interna com cada camada externa. Em algumas formas de realização, o material de folha pode ser extrusado, coextrusado ou laminado. O recipiente resultante pode ser compostável enquanto ainda provê uma barreira de oxigênio adequada para o alimento acondicionado.
[0021] Voltando agora à Fig. 1, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição, de acordo com pelo menos uma forma de realização, é mostrado. O recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser uma cápsula de café ou bebida de uso único ou de múltiplos usos 100 em algumas formas de realização (referida coletivamente aqui como “cápsula de bebida”). Por exemplo, o recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser configurado para manter café moído ou em pó e/ou um outro produto de bebida moído, em pó ou desidratado. Em algumas formas de realização, a cápsula de bebida 100 pode ter uma forma geralmente cilíndrica. Por exemplo, a cápsula de bebida 100 pode ter uma porção lateral conformada arredondada ou geralmente cilíndrica 110 disposta entre uma primeira porção de extremidade 120 e uma segunda porção de extremidade 130. A porção lateral de forma geralmente cilíndrica 110 pode estreitar ou afunilar entre a segunda porção de extremidade 130 e a primeira porção de extremidade 120 em algumas formas de realização, estabelecer um ângulo de inclinação para facilmente inserir e remover a cápsula 100. Em outras formas de realização, a cápsula de bebida 100 pode ter uma forma alternativa. Por exemplo, a cápsula de bebida 100 pode ter uma forma geralmente cúbica, esférica, ou qualquer outra forma adequada. Em algumas formas de realização, a cápsula de bebida 100 pode ser conformada e dimensionada para operar com uma máquina de cápsula de bebida. Isto é, por exemplo, a cápsula de bebida 100 pode ser configurada para ser recebida em uma KEURIG, NESPRESSO, ou outra máquina de cápsula de bebida e pode ter uma forma compatível com uma porção de recepção da respectiva máquina. A cápsula de bebida 100 pode geralmente ter uma superfície interior e uma superfície exterior. A superfície interior pode ser configurada para contatar o produto de bebida ou outro produto de alimento.
[0022] A primeira porção de extremidade 120 pode ser uma porção de fundo em algumas formas de realização. A segunda porção de extremidade 130, oposta à porção de fundo 120, pode ser uma porção de topo em algumas formas de realização. Em algumas formas de realização, a porção de topo 130 pode incluir uma tampa. Em algumas formas de realização, a tampa pode ser configurada para ser perfurada ou furada de modo a operar com uma máquina de cápsula de bebida. Em outras formas de realização, a tampa pode ser configurada para ser descascada ou de outro modo removida a partir da cápsula de bebida 100. A tampa pode ser composta de plástico, lâmina, papel e/ou qual(is)quer outro(s) material(is) adequado(s). Em algumas formas de realização, a tampa pode incluir um ou mais materiais compostáveis tais como um polímero compostável. Em outras formas de realização, a porção de topo 130 pode ser geralmente aberta ou ter uma abertura e, em algumas formas de realização, pode ser configurada para receber uma tampa. Em algumas formas de realização, a cápsula de bebida 100 pode ter um flange disposto em torno do perímetro da porção de topo 130, ou uma porção do mesmo. O flange pode ser configurado para ser disposto em um ressalto correspondente dentro de uma máquina de cápsula de bebida, por exemplo, de modo a posicionar a cápsula 100 dentro da máquina, e/ou pode prover fácil inserção e remoção da cápsula de bebida a partir da máquina.
[0023] Um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição, tal como a cápsula de bebida 100, pode ser composto de um ou mais materiais. Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode ser composto de um ou mais materiais compostáveis ou biodegradáveis. Um material compostável ou biodegradável pode incluir um material orgânico ou inorgânico configurado para quebrar quimicamente ou fisicamente ou decompor sob condições aeróbicas e/ou anaeróbicas, tal como em uma instalação de compostagem ou digestão municipal ou industrial. Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode incluir pelo menos 50% em peso de materiais compostáveis. Particularmente, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode incluir pelo menos 75% de materiais compostáveis. Mais particularmente, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode conter pelo menos 90% de materiais compostáveis. Além disso, em pelo menos uma forma de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode conter pelo menos 97% ou pelo menos 99% de materiais compostáveis. Adicionalmente ou alternativamente, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode ser composto de um ou mais materiais geralmente não compostáveis ou não biodegradáveis.
[0024] Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode ser composto de um ou mais materiais poliméricos, e em algumas formas de realização, um ou mais materiais poliméricos compostáveis. Um material polimérico compostável pode incluir um material polimérico que é compostável de acordo com a American Society for Testing and Materials (ASTM), padrão D6400. Alguns materiais poliméricos compostáveis podem incluir polímeros tais como, mas não limitados a, ácido polilático (PLA), poli-hidroxialcanoato (PHA), succinato de polibutileno, tereftalato de polietileno, e/ou outros materiais de polímero configurados para serem compostáveis ou biodegradáveis. Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode ser composto de um ou mais materiais de PLA cristalinos (cPLA), que pode incluir PLA cristalizado durante extrusão, termoformação, ou um outro processo de laminação, formação, ou fabricação ou conversão. O cPLA pode ser cristalizado para atingir uma temperatura de deflexão de calor mínima desejada e/ou temperatura operacional. Por exemplo, em algumas formas de realização, o PLA pode ser cristalizado para atingir uma temperatura de deflexão de calor mínima entre aproximadamente 150 e aproximadamente 250 graus Fahrenheit. Particularmente, o PLA pode ser cristalizado para atingir uma temperatura de deflexão de calor mínima entre aproximadamente 175 e aproximadamente 225 graus Fahrenheit. Mais particularmente, o PLA pode ser cristalizado para atingir uma temperatura de deflexão de calor mínima entre aproximadamente 186 e aproximadamente 211 graus Fahrenheit. Em algumas formas de realização, a deflexão de calor mínima de cPLA pode ser atingida, determinada ou testada de acordo com o padrão ASTM D648. A deflexão de calor mínima desejada para cPLA pode ser determinada com base em uma temperatura operacional desejada. Por exemplo, o PLA pode ser cristalizado para atingir a capacidade de trabalho sem deformação em uma temperatura operacional entre aproximadamente 140 e aproximadamente 240 graus Fahrenheit. Particularmente, o PLA pode ser cristalizado para atingir a capacidade de trabalho sem deformação na temperatura operacional entre aproximadamente 170 e aproximadamente 210 graus Fahrenheit em algumas formas de realização. Mais particularmente, o PLA pode ser cristalizado para atingir a capacidade de trabalho sem deformação em uma temperatura operacional entre aproximadamente 180 e aproximadamente 200 graus Fahrenheit.
[0025] Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode conter entre aproximadamente 50% e aproximadamente 100% em peso de um ou mais materiais poliméricos, que pode incluir um ou mais materiais poliméricos compostáveis. Particularmente, em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode conter entre aproximadamente 75% e aproximadamente 99% de um ou mais materiais poliméricos, que pode incluir um ou mais materiais poliméricos compostáveis. Mais particularmente, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode conter entre aproximadamente 90% e aproximadamente 97% de um ou mais materiais poliméricos, que pode incluir um ou mais materiais poliméricos compostáveis. Em outras formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode conter entre aproximadamente 84% e 94% de um ou mais materiais poliméricos, que pode incluir um ou mais materiais poliméricos compostáveis. Em algumas formas de realização, cada um dos um ou mais materiais poliméricos dentro de um recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser um material polimérico compostável.
[0026] Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode conter um ou mais aditivos. Os aditivos podem ser compostáveis ou não compostáveis. Em algumas formas de realização, aditivos compostáveis podem incluir, mas não estão limitados a, um ou mais modificadores de impacto e/ou um ou mais agentes nucleantes. Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode conter entre menos do que 1% e aproximadamente 50% em peso de um ou mais aditivos, que podem incluir um ou mais aditivos compostáveis. Particularmente, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode incluir entre aproximadamente 1% e aproximadamente 30% de um ou mais aditivos, que pode incluir um ou mais aditivos compostáveis. Mais particularmente, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode conter entre aproximadamente 3% e aproximadamente 10% de um ou mais aditivos, que pode incluir um ou mais aditivos compostáveis. Em algumas formas de realização, cada um dos um ou mais materiais aditivos dentro de um recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser um material aditivo compostável.
[0027] Um modificador de impacto pode ser um componente ou material configurado para aumentar a ductilidade e/ou resistência ao impacto do recipiente de armazenamento de alimentos. Um modificador de impacto pode ser compostável ou não compostável. Alguns modificadores de impacto compostáveis podem incluir, mas não estão limitados a, éster de etenila de ácido acético, homopolímero, copolímero, e homopolímero de acetato de vinila. Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode conter entre menos do que 1% e aproximadamente 50% em peso de um ou mais modificadores de impacto, que pode incluir um ou mais modificadores de impacto compostáveis. Particularmente, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode ter entre aproximadamente 1% e aproximadamente 30% de um ou mais modificadores de impacto, que pode incluir um ou mais modificadores de impacto compostáveis. Mais particularmente, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode ter entre aproximadamente 2% e aproximadamente 10% de um ou mais modificadores de impacto, que pode incluir um ou mais modificadores de impacto compostáveis. Em algumas formas de realização, cada um dos um ou mais modificadores de impacto dentro de um recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser um modificador de impacto compostável.
[0028] Um agente nucleante pode ser um componente ou material configurado para acelerar a cristalização de um polímero cristalino ou semi- cristalino. Por exemplo, um agente nucleante pode acelerar a cristalização de PLA. Um agente nucleante pode ser compostável ou não compostável. Alguns agentes nucleantes compostáveis podem incluir, mas não estão limitados a, etileno bis estearamida, derivado de sulfonato aromático, e talco. Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode incluir entre menos do que 1% e aproximadamente 10% em peso de um ou mais agentes nucleantes, que pode incluir um ou mais agentes nucleantes compostáveis. Particularmente, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode incluir entre aproximadamente 0,1% e aproximadamente 5% de um ou mais agentes nucleantes, que pode incluir um ou mais agentes nucleantes compostáveis. Mais particularmente, em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode incluir entre aproximadamente 0,25% e aproximadamente 1% de um ou mais agentes nucleantes, que pode incluir um ou mais agentes nucleantes compostáveis. Em algumas formas de realização, cada um dos um ou mais agentes nucleantes dentro de um recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser um agente nucleante compostável.
[0029] Adicionalmente ou alternativamente, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode ter um ou mais outros aditivos compostáveis ou não compostáveis ou outros materiais. Por exemplo, em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode ter um pigmento para afetar a cor do recipiente de acondicionamento de alimentos. Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode ter entre menos do que 1% e aproximadamente 10% em peso de um ou mais pigmentos ou outros aditivos. Particularmente, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode ter entre menos do que 1% e aproximadamente 5% de um ou mais pigmentos ou outros aditivos. Mais particularmente, em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode ter entre aproximadamente 0,01% e aproximadamente 1% de um ou mais pigmentos ou outros aditivos.
[0030] Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode ter um ou mais materiais de barreira de oxigênio. Um material de barreira de oxigênio pode ser um componente ou material configurado para melhorar uma taxa de transmissão de oxigênio (OTR) do recipiente. Ao diminuir a OTR de um recipiente de acondicionamento de alimentos, os um ou mais materiais de barreira de oxigênio podem aumentar a capacidade do recipiente de manter o frescor do alimento, vida útil de prateleira, ou longevidade. Um material de barreira de oxigênio pode ser compostável ou não compostável. Exemplos de materiais de barreira de oxigênio compostáveis incluem, mas não estão limitados a, etileno álcool vinílico (EVOH) ácido poliglutâmico e ácido poliglicólico. Em pelo menos uma forma de realização, o material de barreira de oxigênio pode incluir polímero G OKS-8049P. Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição pode ter entre aproximadamente 1% e aproximadamente 50% em peso de um ou mais materiais de barreira de oxigênio, que pode incluir um ou mais materiais de barreira de oxigênio compostáveis. Particularmente, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode ter entre aproximadamente 2,5% e aproximadamente 32,5% de um ou mais materiais de barreira de oxigênio, que pode incluir um ou mais materiais de barreira de oxigênio compostáveis. Mais particularmente, um recipiente de acondicionamento de alimentos pode incluir entre aproximadamente 5% e aproximadamente 15% de um ou mais materiais de barreira de oxigênio, que pode incluir um ou mais materiais de barreira de oxigênio compostáveis. Em algumas formas de realização, cada um dos um ou mais materiais de barreira de oxigênio dentro de um recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser um material de barreira de oxigênio compostável.
[0031] Em algumas formas de realização, um recipiente de acondicionamento de alimentos da presente descrição, ou uma porção do mesmo, pode ser formado de um único componente estrutural. Por exemplo, o recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser termoformado, formado a vácuo, a partir de uma folha ou folhas de material em algumas formas de realização. Em outras formas de realização, o recipiente de acondicionamento de alimentos pode ser formado por moldagem por injeção ou outros métodos adequados.
[0032] A Fig. 2 ilustra um material de folha 200 a partir do qual um recipiente de acondicionamento de alimentos, ou uma porção do mesmo, da presente descrição pode ser formado por meio de termoformação, por exemplo, de acordo com pelo menos uma forma de realização. Conforme mostrado, o material de folha 200 pode ter uma ou mais camadas de material. Por exemplo, o material de folha 200 pode ter cinco camadas de material em algumas formas de realização. Em outras formas de realização, o material de folha 200 pode ter 1, 2, 3, 4, 6, ou qualquer outro número adequado de camadas de material. Em algumas formas de realização, o material de folha pode ter uma ou mais camadas exteriores 210, uma ou mais camadas interiores 220, e uma ou mais camadas de ligação 230. Por exemplo, conforme mostrado na Fig. 2, o material de folha 200 pode ter uma camada interior 220 ensanduichada entre duas camadas de ligação 230, a camada interior e as camadas de ligação adicionalmente ensanduichadas entre duas camadas exteriores 210. O material de folha 200 pode geralmente ter qualquer espessura adequada. Por exemplo, em algumas formas de realização, o material de folha 200 pode ter uma espessura entre menos do que 0,01 polegadas e aproximadamente 0,2 polegadas. Particularmente, o material de folha 200 pode ter uma espessura entre aproximadamente 0,01 e 0,1 polegadas. Mais particularmente, o material de folha 200 pode ter uma espessura entre aproximadamente 0,025 e aproximadamente 0,035 polegadas em algumas formas de realização. Camadas individuais do material de folha 200 podem ter qualquer espessura adequada.
[0033] A uma ou mais camadas exteriores 210 podem geralmente ser dispostas em uma superfície externa ou exposta do material de folha 200. Deste modo, a uma ou mais camadas exteriores 210 podem ser dispostas em uma superfície interna e/ou superfície externa de um recipiente de acondicionamento de alimentos formado. Em algumas formas de realização, a(s) camada(s) exterior(es) 210 pode(m) incluir um ou mais materiais de grau de contato com alimentos, de modo que uma camada exterior possa ser disposta em uma superfície interna do recipiente de acondicionamento de alimentos onde ela possa contatar o produto de alimento. Em algumas formas de realização, a(s) camada(s) exterior(es) 210 inclui(em) um ou mais materiais compostáveis. Em algumas formas de realização, a(s) camada(s) exterior(es) 210 pode(m) incluir um polímero compostável, tal como cPLA. A(s) camada(s) exterior(es) 210 pode(m) adicionalmente incluir um ou mais aditivos compostáveis ou não compostáveis, tais comos um ou mais modificadores de impacto, um ou mais agentes nucleantes, e/ou um ou mais pigmentos. Em algumas formas de realização, a(s) camada(s) exterior(es) 210 pode(m) responder por entre aproximadamente 50% e aproximadamente 100% em peso do material de folha 200. Particularmente, a(s) camada(s) exterior(es) 210 pode(m) responder por entre aproximadamente 67% e aproximadamente 97% em peso do material de folha 200 em algumas formas de realização. Mais particularmente, a(s) camada(s) exterior(es) 210 pode(m) responder por entre aproximadamente 84% e aproximadamente 94% em peso do material de folha 200 em algumas formas de realização.
[0034] A uma ou mais camadas interiores 220 podem ser geralmente dispostas em uma superfície interna ou geralmente fechada do material de folha 200. Em algumas formas de realização, a uma ou mais camadas interiores 220 podem ser uma camada de barreira de oxigênio tendos um ou mais materiais de barreira de oxigênio, tais como etileno álcool vinílico, ácido poliglutâmico, ou ácido poliglicólico. A(s) camada(s) interior(es) 220 pode(m) incluir um ou mais materiais compostáveis em algumas formas de realização. A(s) camada(s) interior(es) 220 pode(m) responder por entre menos do que 1% e aproximadamente 50% em peso do material de folha 200 em algumas formas de realização. Particularmente, a(s) camada(s) interior(es) 220 pode(m) responder por entre aproximadamente 2,5% e aproximadamente 32,5% em peso do material de folha 200. Mais particularmente, a(s) camada(s) interior(es) 220 pode(m) responder por entre aproximadamente 5% e aproximadamente 15% do material de folha 200 em algumas formas de realização.
[0035] Uma ou mais camadas de ligação 230 podem ser dispostas entre uma camada interior 220 e uma camada exterior 210, e pode ser configurada para ligar as duas camadas juntas. A camada de ligação 230 pode incluir qual(is)quer material(is) adesivo(s) ou de ligação adequada. Em algumas formas de realização, os um ou mais materiais de ligação ou adesivo podem ser compostáveis. Por exemplo, em pelo menos uma forma de realização, o material de ligação pode incluir NIPPON GOHSEI BTR-8002P ou resinas biodegradáveis similares. A(s) camada(s) de ligação 230 pode(m) responder por entre menos do que 1% e aproximadamente 15% em peso do material de folha 200 em algumas formas de realização. Particularmente, a(s) camada(s) de ligação 230 pode(m) responder por entre aproximadamente 0,25% e aproximadamente 9,5% em peso do material de folha 200. Mais particularmente, a(s) camada(s) de ligação 230 pode(m) responder por entre aproximadamente 0,5% e aproximadamente 3% em peso do material de folha 200 em algumas formas de realização.
[0036] Em algumas formas de realização, uma tampa ou capa para um recipiente de acondicionamento de alimentos pode incluir uma ou mais camadas de material. Por exemplo, a tampa ou capa pode incluir uma ou mais camadas exteriores e uma ou mais camadas de reforço. Em algumas formas de realização, a tampa ou capa pode incluir uma camada de reforço ensanduichada entre duas camadas exteriores. A(s) camada(s) exterior(es) pode(m) incluir um ou mais materiais de polímero compostáveis ou não compostáveis, tais como PLA ou cPLA, por exemplo. Em algumas formas de realização, a(s) camada(s) exterior(es) pode(m) ser similar(es) às camadas exteriores 210 descritas acima com relação ao material de folha 200. A camada de reforço pode incluir um ou mais materiais orgânicos, tais comos um ou mais materiais de papel em algumas formas de realização.
[0037] Os seguintes exemplos são materiais de folha ilustrativos tendo uma ou mais camadas e tendo propriedades mecânicas, térmicas, e de barreira de oxigênio desejáveis para um recipiente de acondicionamento de alimentos compostável, tal como uma cápsula de bebida que pode ser usada para aplicações de água fria e/ou quente. Exemplo 1: Recipiente de acondicionamento de alimentos compostável de camada única Tabela 1: Composição de Exemplo
Exemplo 2: Recipiente de acondicionamento de alimentos compostável de múltiplas camadas Tabela 2: Composições do Exemplo 2 
Exemplo 3: Recipiente de acondicionamento de alimentos compostável de múltiplas camadas Tabela 3: Composições do Exemplo 3 
[0038] Um material de folha da presente descrição pode ser formado por qualquer processo ou processos adequados. Em algumas formas de realização, o material de folha pode ser formado por extrusão ou coextrusão, por exemplo. Em outras formas de realização, o material de folha pode ser formado por processo de laminação ou qualquer outro processo adequado. A Fig. 3 ilustra um exemplo de um sistema de extrusão 300 para extrusar um material de folha da presente descrição, tal como material de folha 200, de acordo com pelo menos uma forma de realização. O sistema de extrusão 300 pode ter uma ou mais extrusoras 302, 304, 306; um bloco de alimentação 310; e uma matriz 320 em algumas formas de realização.
[0039] A uma ou mais extrusoras 302, 304, 306 podem ser configuradas para extrusar a uma ou mais camadas fundidas do material de folha 200. Por exemplo, uma primeira extrusora 302 pode extrusar uma ou mais camadas de material, tal como uma ou mais camadas externas 210; uma segunda extrusora 304 pode extrusar uma ou mais camadas de material, tal como uma ou mais camadas de ligação 230; e uma terceira extrusora 306 pode extrusar uma ou mais camadas de material, tal como uma ou mais camadas internas 220; e a uma ou mais extrusoras 302, 304, 306 podem ser configuradas para minimizar curvas agudas ou áreas penduradas no fluxo de fusão dos materiais. Cada extrusora 302, 304, 306 pode ser trazida para uma temperatura operacional desejada. Por exemplo, cada extrusora 302, 304, 306 pode ser trazida a uma temperatura operacional entre aproximadamente 300 graus Fahrenheit e aproximadamente 500 graus Fahrenheit.
[0040] Em algumas formas de realização, uma ou mais extrusoras podem aquecer material a ser extrusado utilizando uma pluralidade de aquecedores. Por exemplo, uma ou mais extrusoras podem ter uma pluralidade de zonas de aquecimento dispostas ao longo de um comprimento de barril da extrusora. Cada zona de aquecimento pode abranger um comprimento particular ao longo do comprimento de barril da extrusora e pode incluir um aquecedor configurado para aquecer o(s) material(is) dentro da extrusora até uma temperatura ou faixa de temperatura desejada. Em algumas formas de realização, cada extrusora 302, 304, 306 pode ter cinco zonas de aquecimento. Em outras formas de realização, as extrusoras 302, 304, 306 podem ter cada qualquer outro número adequado de zonas de aquecimento. Em algumas formas de realização, uma primeira zona de aquecimento (“Zona 1”) pode estar disposta em ou próxima a uma extremidade da extrusora onde o(s) material(is) entra(m) no barril da extrusora para extrusão. Uma outra zona de aquecimento, que pode ser uma quinta zona de aquecimento em algumas formas de realização (“Zona 5”) pode estar disposta em ou próxima a uma extremidade oposta da extrusora onde o(s) material(is) é(são) extrusado(s) a partir da extrusora. Outras zonas de aquecimento podem estar dispostas entre as Zonas 1 e 5. Abaixo está uma tabela que mostra as faixas de temperaturas operacionais para cada uma das extrusoras 302, 304, e 306, de acordo com uma ou mais formas de realização, onde cada extrusora tem cinco zonas de aquecimento. Tabela 4: Faixas ótimas de temperatura de operação da extrusora
[0041] Mais particularmente, em algumas formas de realização, as extrusoras 302, 304, 306 podem ter as seguintes faixas de temperaturas operacionais para cada uma das cinco zonas de aquecimento: Tabela 5: Faixas ótimas de temperatura de operação da extrusoras
[0042] Ainda mais particularmente, em algumas formas de realização, a extrusora 302 pode ter temperaturas operacionais de aproximadamente 179,4 °C (355 °F), 10,5 °C (375 °F), 198,8 °C (390 °F), 215,5 °C (420 °F), e 221,1 °C (430 °F) nas Zonas 1, 2, 3, 4 e 5, respectivamente; a extrusora 304 pode ter temperaturas operacionais de aproximadamente 198,8 °C (390 °F), 210 °C (410 °F), 218,3 °C (425 °F), 220 °C (428 °F) e 221,1 °C (430 °F) nas Zonas 1, 2, 3, 4, e 5, respectivamente; e a extrusora 306 pode ter temperaturas operacionais de aproximadamente 198,8 °C (390 °F), 210 °C (410 °F), 220 °C (428 °F), 221,1 °C (430 °F), e 221,1 °C (430 °F) nas Zonas 1, 2, 3, 4 e 5, respectivamente. Em outras formas de realização, cada zona de aquecimento para cada extrusora 302, 304, 306 pode ter temperaturas operacionais alternativas. Geralmente, a progressão das zonas de aquecimento 1 a 5, entre os pontos de entrada e saída de cada extrusora, pode permitir aquecimento gradual do(s) material(is) dentro das extrusoras. Juntas, as zonas de aquecimento podem ser configuradas para aquecer o(s) material(is) dentro das extrusoras até um estado fundido sem degradar o(s) material(is). A degradação pode ocorrer, por exemplo, como um resultado de calor friccional causado por superaquecimento do(s) material(is). Ao minimizar a degradação, o(s) material(is) dentro de cada extrusora pode(m) atingir um estado de fusão relativamente estável.
[0043] Em algumas formas de realização, múltiplas extrusoras podem ser iniciadas em tempos diferentes. Por exemplo, o fluxo de fusão da primeira extrusora 302 pode ser iniciado. Uma vez que o fluxo a partir da primeira extrusora 302 seja geralmente termicamente estável, a segunda extrusora 304 pode ser iniciada. Uma vez que o fluxo a partir da segunda extrusora 304 é geralmente termicamente estável, a terceira extrusora 306 pode ser iniciada. Sincronizando uma ou mais extrusoras deste modo tal que a estabilidade térmica geral pode ser atingida em uma extrusora antes de iniciar uma outra extrusora, pode prover pedaços reduzidos ou materiais desperdiçados.
[0044] A(s) extrusora(s) 302, 304, 306 pode(m) coletar em um bloco de alimentação de distribuição de fusão 310. O bloco de alimentação 310 pode dispor os materiais extrusados a partir da(s) extrusora(s) em camadas. Por exemplo, o bloco de alimentação 310 pode dispor o material extrusado a partir da primeira extrusora 302 em duas camadas externas 210; o bloco de alimentação pode dispor o material extrusado a partir da segunda extrusora 304 em duas camadas de ligação 230; e o bloco de alimentação pode dispor o material extrusado a partir da terceira extrusora 306 em uma camada interna 220. Além disso, o bloco de alimentação 310 pode convergir as camadas e direcionar as mesmas em direção a uma matriz 320. A matriz 320 pode geralmente comprimir e/ou conformar as camadas extrusadas em um material de folha 200.
[0045] Recipientes de acondicionamento de alimentos, materiais e composições para recipientes de acondicionamento de alimentos, e métodos para a produção dos mesmos foram descritos. Pode ser reconhecido que um recipiente de acondicionamento de alimentos, material, ou composição da presente descrição pode ser geralmente compostável. Por exemplo, um recipiente, material, ou composição da presente descrição pode ser composta de pelo menos 50% de materiais compostáveis em algumas formas de realização. Particularmente, em algumas formas de realização, um recipiente, material, ou composição da presente descrição pode ser composta de pelo menos 75% de materiais compostáveis. Mais particularmente, um recipiente, material ou composição da presente descrição pode ser composta de pelo menos 99% de materiais compostáveis. Deste modo, os recipientes, materiais, e as composições descritas aqui podem ser particularmente aplicáveis com relação a recipientes de acondicionamento de alimentos de uso único ou outros recipientes de uso único. Ao prover recipientes de acondicionamento de alimentos de uso único para produtos particulares, os consumidores de tais produtos podem produzir menos resíduos de aterro sanitário ou resíduos menos prejudiciais.
[0046] Como usado aqui, os termos “substancialmente” ou “geralmente” referem-se à extensão ou grau completo ou quase completo de uma ação, característica, propriedade, estado, estrutura, item ou resultado. Por exemplo, um objeto que está “substancialmente” ou “geralmente” fechado significaria que o objeto está completamente fechado ou quase completamente fechado. O grau exato permitido de desvio a partir da integralidade absoluta pode, em alguns casos, depender do contexto específico. No entanto, geralmente falando, a proximidade da conclusão será de tal forma que tenha geralmente o mesmo resultado global como se a conclusão absoluta e total fosse obtida. O uso de “substancialmente” ou “geralmente” é igualmente aplicável quando usado em uma conotação negativa para referir-se à falta completa ou quase completa de uma ação, característica, propriedade, estado, estrutura, item ou resultado. Por exemplo, um elemento, combinação, forma de realização, ou composição que é “substancialmente livre de” ou “geralmente livre de” um elemento pode ainda conter de fato tal elemento, desde que não haja geralmente um efeito significativo do mesmo.
[0047] Na descrição supracitada, várias formas de realização da presente descrição foram apresentadas com a finalidade de ilustração e descrição. Elas não se destinam a ser exaustivas ou limitar a invenção à forma precisa descrita. Modificações óbvias ou variações são possíveis à luz dos ensinamentos acima. As várias formas de realização foram escolhidas e descritas para prover a melhor ilustração dos princípios da descrição e suas aplicações práticas, e para permitir que aqueles versados na técnica utilizem as várias formas de realização com várias modificações como são adequadas para o uso particular contemplado. Todas tais modificações e variações estão dentro do escopo da presente descrição como determinado pelas reivindicações anexas quando interpretadas de acordo com a amplitude que elas são razoavelmente, legalmente e equitavelmente intituladas.
Claims (11)
1. Material compostável (200) para um recipiente de acondicionamento de alimentos, o material caracterizado pelo fato de que compreende: duas camadas externas (210) compreendendo de 90% a 97% em peso de um material polimérico compostável, em que o material polimérico compostável é cPLA, e em que as duas camadas externas (210) compreendem um agente nucleante; uma camada interna (220) arranjada entre as camadas externas (210), a camada interna (220) compreendendo um material de barreira de oxigênio configurado para diminuir a taxa de transmissão de oxigênio do recipiente de acondicionamento de alimentos; e duas camadas de ligação (230), cada camada de ligação (230) diretamente acoplada à camada interna (220) e pelo menos uma das camadas externas (210), as camadas de ligação (230) compreendendo um agente de ligação configurado para ligar a camada interna (220) com as camadas externas (210).
2. Material (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de barreira de oxigênio é ácido poliglutâmico ou etileno álcool vinílico.
3. Material (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material possui uma temperatura de deflexão de calor mínima entre 65,56 °C (150°F) e 121,11 °C (250°F).
4. Material (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda entre 3% e 10% em peso de um ou mais aditivos, em que os aditivos compreendem um agente nucleante compostável.
5. Material (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as camadas externas (210) compreendem adicionalmente um modificador de impacto e em que o agente nucleante é selecionado do grupo consistindo de etileno bis estearamida, derivado de sulfonato aromático e talco.
6. Material (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente é uma cápsula de bebida (100).
7. Material (200) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os um ou mais aditivos compreendem um pigmento.
8. Método para produção do material compostável do recipiente de acondicionamento de alimentos como definido na reivindicação 1, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: extrusar uma primeira camada, a primeira camada compreendendo de 90% a 97% de um polímero compostável; extrusar uma segunda camada, a segunda camada compreendendo um material de barreira de oxigênio compostável, em que o material polimérico compostável é cPLA, e em que a primeira camada é uma camada externa (210) que compreende um agente nucleante; e extrusar uma camada de ligação (230), a camada de ligação (230) configurada para ligar as primeira e segunda camadas juntas.
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a barreira de oxigênio é ácido poliglutâmico ou etileno álcool vinílico.
10. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a primeira camada compreende adicionalmente um modificador de impacto, em que o agente nucleante é selecionado do grupo consistindo de etileno bis estearamida, derivado de sulfonato aromático e talco.
11. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: passar as camadas através de um corante; e termoformar as camadas para formar o recipiente de acondicionamento de alimentos.
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| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
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Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 23/11/2016, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |
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