ES2213586T3 - Bolsa flexible para alimentos. - Google Patents

Abstract

Una bolsa (10) de almacenamiento y preparación de alimentos que comprende al menos una lámina de material (52) en láminas flexible ensamblada para formar un contenedor o recipiente semi-cerrado que tiene una abertura definida por una periferia y un medio de cierre (30) para cerrar herméticamente dicha abertura para convertir dicho contenedor o recipiente semi-cerrado en un contenedor o recipiente cerrado, definiendo dicha abertura un plano de abertura, caracterizado porque dicho material en láminas (52) incluye una primera (64) y una segunda (66) regiones que están compuestas de la misma composición material, sufriendo dicha primera región (64) una deformación sustancialmente a nivel molecular y sufriendo dicha segunda región (66) inicialmente una deformación sustancialmente geométrica cuando dicho material en láminas (52) es sometido a un alargamiento aplicado a lo largo de al menos un eje, en el que dicha primera (64) y segunda (66) regiones son visualmente distintas entre sí, en el que dicha segunda región (66) incluye una pluralidad de elementos (74) a modo de nervios realzados y dicha primera región (64) está sustancialmente libre de dichos elementos (74) a modo de nervios.

Description

Bolsa flexible para alimentos.

Campo del invento

El presente invento se refiere a bolsas flexibles del tipo corrientemente utilizado para la contención y/o preparación de distintos artículos y/o materiales alimenticios.

Antecedentes del invento

Las bolsas flexibles, particularmente las hechas de materiales polímeros relativamente poco costosos, han sido ampliamente empleadas para la contención y/o preparación de distintos artículos y/o materiales alimenticios.

Como se ha utilizado aquí, el término "flexible" es utilizado para referirse a materiales que son capaces de ser deformados o curvados, especialmente de modo repetitivo, de manera que sean adaptables y conformables en respuesta a fuerzas aplicadas desde el exterior. Consiguientemente, "flexible" tiene un significado sustancialmente opuesto a los términos inflexible, rígido, o inelástico. Materiales y estructuras que son flexibles, por ello, pueden ser alterados en forma y estructura para acomodar fuerzas externas y para adaptarse a la forma de objetos llevados a contacto con ellos sin perder su integridad. Las bolsas flexibles del tipo corrientemente disponibles están típicamente formadas a partir de materiales que tienen propiedades físicas consistentes a todo lo largo de la estructura de la bolsa, tales como propiedades de dilatación, tracción, y/o alargamiento o elongación.

Con tales bolsas flexibles, es difícil frecuentemente proporcionar una protección adecuada al daño por aplastamiento o impacto a artículos alimenticios frágiles tales como patatas fritas "a la inglesa" o patatas "chips". Además, la naturaleza generalmente plana de la mayor parte de las películas, acoplada con su conductividad térmica da como resultado un elevado grado de superficie de contacto entre el artículo alimenticio protegido y la película y un elevado grado correspondiente de pérdida o ganancia calorífica para el artículo protegido. La mayor parte de tales películas son también impermeables a la transferencia de aire y humedad, de tal modo que puede producirse humedad en exceso dentro de la bolsa cuando los artículos tal como se producen son colocados en ella.

Consiguientemente, sería deseable proporcionar una bolsa flexible que sea capaz de proporcionar una protección incrementada de productos alimenticios en ella en condiciones de uso.

Resumen del invento

El presente invento proporciona una bolsa de almacenamiento y preparación de alimentos que comprende al menos una lámina de material en láminas flexible ensamblada para formar un contenedor o recipiente semi-cerrado que tiene una abertura definida por una periferia y un medio de cierre para cerrar herméticamente la abertura para convertir el contenedor o recipiente semi-cerrado en un contenedor o recipiente cerrado. La abertura define un plano de abertura, y el material en láminas incluye una primera y una segunda regiones que están compuestas de la misma composición material. La primera región sufre una deformación sustancialmente a nivel molecular y la segunda región sufre inicialmente una deformación sustancialmente geométrica cuando el material en láminas es sometido a un alargamiento aplicado a lo largo de al menos un eje. La primera y la segunda regiones son visualmente distintas entre sí, en las que la segunda región incluye una pluralidad de elementos a modo de nervios realzados y la primera región está sustancialmente libre de elementos a modo de nervios.

Breve descripción de los dibujos

Aunque la memoria termina con reivindicaciones que indican particularmente y reivindican de modo diferenciador el presente invento, se cree que el presente invento será mejor comprendido a partir de la siguiente descripción en unión con las figuras de los dibujos adjuntos, en las que los números de referencia identifican elementos similares, y en las que:

La fig. 1 es una vista en planta de una bolsa flexible de acuerdo con el presente invento en un estado cerrado, vacío;

La fig. 2 es una vista en perspectiva de la bolsa flexible de la fig. 1 en un estado cerrado con material contenido en ella;

La fig. 3A es una ilustración en perspectiva, segmentada del material de película de polímero de bolsas flexibles del presente invento en un estado sustancialmente sin tensiones;

La fig. 3B es una ilustración en perspectiva, segmentada del material de película de polímero de bolsas flexibles de acuerdo con el presente invento en un estado parcialmente con tensiones;

La fig. 3C es una ilustración en perspectiva, segmentada del material de película de polímero de bolsas flexibles de acuerdo con el presente invento en un estado con mayores tensiones;

La fig. 4 es una ilustración en vista en planta de otra realización de un material en láminas útil en el presente invento; y

La fig. 5 es una ilustración en vista en planta de un material en banda de polímero de la fig. 4 en un estado parcialmente con tensiones similar a la representación de la fig. 3B.

Descripción detallada del invento Construcción de bolsa de almacenamiento y preparación de alimentos

La fig. 1 representa una realización actualmente preferida de una bolsa flexible 10 de almacenamiento y preparación de alimentos de acuerdo con el presente invento. En la realización representada en la fig. 1, la bolsa flexible 10 incluye un cuerpo 20 de bolsa formado de una pieza de material en lámina flexible doblado sobre sí mismo a lo largo de una línea de doblez 22 y unido a sí mismo a lo largo de costuras laterales 24 y 26 para formar un recipiente semi-cerrado con una abertura a lo largo del borde 28. La bolsa flexible 10 también incluye opcionalmente medios de cierre 30 situados junto al borde 28 para cerrar herméticamente el borde 28 para formar un contenedor o recipiente totalmente cerrado como se ha mostrado en la fig. 1. Bolsas tales como la bolsa flexible 10 de la fig. 1 pueden también ser construidas a partir de un tubo continuo de material en lámina, eliminando por ello costuras laterales 24 y 26 y sustituyendo una costura inferior para la línea de doblez 22. La bolsa flexible 10 es adecuada para contener y proteger una amplia variedad de materiales y/o objetos contenidos dentro del cuerpo de la bolsa.

En la configuración preferida representada en la fig. 1, los medios de cierre 30 rodean completamente la periferia de la abertura formada por el borde 28. Sin embargo, en algunas circunstancias un medio de cierre formado por un menor grado de envolvente (tal como por ejemplo, un medio de cierre dispuesto a lo largo solamente de un lado del borde 28) puede proporcionar una integridad de cierre adecuada.

La fig. 1 muestra una pluralidad de regiones que se extienden a través de la superficie de la bolsa. Regiones 40 comprenden filas de deformaciones de realces profundos en el material en lámina flexible del cuerpo 20 de bolsa, mientras que regiones 50 comprenden regiones intermedias sin deformar. Como se ha mostrado en la fig. 1, las regiones sin deformar tienen ejes que se extienden a través del material del cuerpo de bolsa en una dirección sustancialmente paralela al plano (eje cuando ésta en estado cerrado) del borde abierto 28, que en la configuración mostrada es también sustancialmente paralelo al plano o eje definido por el borde inferior 22.

De acuerdo con el presente invento, la parte 20 de cuerpo de la bolsa flexible 10 de almacenamiento comprende un material en láminas que tiene la capacidad de alargarse elásticamente para acomodar las fuerzas ejercidas hacia afuera por el contenido introducido en la bolsa en combinación con la capacidad de impartir una resistencia adicional al alargamiento antes de que se alcancen los límites de tracción del material. Esta combinación de propiedades permite que la bolsa se expanda fácilmente al inicio en respuesta a fuerzas hacia afuera ejercidas por el contenido de la bolsa por alargamiento controlado en direcciones respectivas. Estas propiedades de alargamiento aumentan el volumen interior de la bolsa expandiendo la longitud del material de bolsa.

Adicionalmente, aunque es actualmente preferido construir sustancialmente el cuerpo completo de bolsa a partir de un material en láminas que tiene la estructura y características del presente invento, puede ser deseable en ciertas circunstancias prever tales materiales solamente en una o más partes o zonas del cuerpo de bolsa en vez de en su totalidad. Por ejemplo, una banda de tal material que tiene la orientación de dilatación deseada podría ser prevista en cada región de la bolsa formando una banda circular completa alrededor del cuerpo de bolsa para proporcionar una propiedad de dilatación mas localizada.

La estructura tridimensional de película con realces proporciona un efecto de amortiguamiento o almohadillado para artículos frágiles tales como patatas "chips", etc., en que tales películas están conformadas en bolsas para artículos alimenticios frágiles. Además bolsas para congelar hechas de tales materiales exhibirán mucha menor área de contacto con los artículos alimenticios colocados en ellas. Películas del tipo descrito aquí pueden ser también hechas permeables durante el proceso de formación de realces, proporcionando por ello una respirabilidad y permeabilidad controladas para usar como bolsas de almacenamiento para fruta y/o otros productos. Finalmente, cuando están hechas de materiales adecuados corrientemente reconocidos como poseedores de propiedades susceptoras para energía en microondas, las bolsas hechas de tales materiales tienen un área incrementada comparada con películas planas y se cree que son útiles para concentrar energía térmica adicional a artículos alimenticios colocados en ellas.

Materiales representativos

Para ilustrar mejor las características estructurales y ventajas de prestaciones de bolsas para almacenamiento y preparación de alimentos de acuerdo con el presente invento, la fig. 3A proporciona una vista en perspectiva parcial muy agrandada de un segmento de material en láminas 52 adecuado para formar el cuerpo 20 de bolsa como se ha representado en las figs. 1 - 2. Materiales tales como los ilustrados y descritos aquí como adecuados para usar de acuerdo con el presente invento, así como métodos para fabricarlos y caracterizar los mismos, están descritos en mayor detalle en la patente norteamericana nº 5.518.801 de cesionario en común, concedida a Chappell y col., el 21 de mayo de 1996, cuya descripción está aquí incorporada a modo de referencia.

Con referencia ahora a la fig. 3A, el material en láminas 52 incluye una "red deformable" de regiones distintas. Como es usado aquí, el término "red deformable" se refiere a un grupo de regiones interconectadas e interrelacionadas que son capaces de ser extendidas en un cierto grado útil en una dirección predeterminada dotando al material en láminas con un comportamiento de tipo elástico en respuesta a un alargamiento aplicado y subsiguientemente liberado. La red deformable incluye al menos una primera región 64 y una segunda región 66. El material en láminas 52 incluye una región de transición 65 que está en el enlace entre la primera región y la segunda región 66. La región de transición 65 exhibirá combinaciones complejas del comportamiento tanto de la primera región como de la segunda región. Se ha reconocido que cada realización de tales materiales en láminas adecuados para usar de acuerdo con el presente invento tendrá una región de transición; sin embargo, tales materiales son definidos por el comportamiento del material en láminas en la primera región 64 y la segunda región 66. Por ello, la siguiente descripción estará relacionada con el comportamiento del material en láminas en las primeras regiones y las segundas regiones solamente ya que no depende del comportamiento complejo del material en láminas en las regiones de transición 65.

El material en láminas 52 tiene una primera superficie 52a y una segunda superficie opuesta 52b. En la realización preferida mostrada en la fig. 4A, la red deformable incluye una pluralidad de primeras regiones 64 y una pluralidad de segundas regiones 66. Las primeras regiones 64 tienen un primer eje 68 y un segundo eje 69, en que el primer eje 68 es preferiblemente más largo que el segundo eje 69. El primer eje 68 de la primera región 64 es sustancialmente paralelo al eje longitudinal "L" del material en láminas 52 mientras que el segundo eje 69 es sustancialmente paralelo al eje transversal "T" del material en láminas 52. Preferiblemente, el segundo eje de la primera región, la anchura de la primera región, es desde aproximadamente 0,25 mm a aproximadamente 12,7 mm, y más preferiblemente desde aproximadamente 0,75 mm a aproximadamente 6,35 mm. Las segundas regiones 66 tienen un primer eje 70 y un segundo eje 71. El primer eje 70 es sustancialmente paralelo al eje longitudinal del material en láminas 52, mientras que el segundo eje 71 es sustancialmente paralelo al eje transversal del material en láminas 52. Preferiblemente, el segundo eje de la segunda región, la anchura de la segunda región, es desde aproximadamente 0,25 mm a aproximadamente 50,8 mm, y más preferiblemente desde aproximadamente 3,17 mm hasta aproximadamente 25,4 mm. En la realización preferida de la fig. 4A, las primeras regiones 64 y las segunda regiones 66 son sustancialmente lineales, extendiéndose de modo continuo en una dirección sustancialmente paralela al eje longitudinal del material en láminas 52.

La primera región 64 tiene un módulo elástico E1 y un área A1 en sección transversal. La segunda región 66 tiene un módulo E2 y un área A2 en sección transversal.

En la realización ilustrada, el material en láminas 52 ha sido "conformado" de modo que el material en láminas 52 exhiba una fuerza resistente a lo largo de un eje, que en el caso de la realización ilustrada es sustancialmente paralelo al eje longitudinal de la banda, cuando es sometido a un alargamiento axial aplicado en una dirección sustancialmente paralela al eje longitudinal. Como se ha usado aquí, el término "conformado" se refiere a la creación de una estructura o geometría deseada sobre un material en láminas que retendrá sustancialmente la estructura o geometría deseadas cuando no esté sometido a ningún alargamiento o fuerza aplicados desde el exterior. Un material en láminas del presente invento está compuesto por al menos una primera región y una segunda región, en que la primera región es visualmente diferente de la segunda región. Como se ha usado aquí, el término "visualmente diferente" se refiere a características del material en láminas que son fácilmente discernibles a simple vista cuando el material en láminas u objetos que emplean el material en láminas son sometidos a uso normal. Como se ha usado aquí el término "longitud de trayecto superficial" se refiere a una medición a lo largo de la superficie topográfica de la región en cuestión en una dirección sustancialmente paralela a un eje. El método para determinar la longitud de trayecto superficial de las regiones respectivas puede ser encontrado en la sección Métodos de Ensayo de la patente de Chappell y col., antes citada y antes incorporada.

Los métodos para conformar tales materiales en láminas útiles en el presente invento incluyen, pero no están limitados a, formar realces mediante placas o rodillos coincidentes, termoformar, conformar hidráulicamente a alta presión, o colar o moldear. Aunque la parte completa de la banda 52 ha sido sometida a una operación de conformación, el presente invento puede también ser puesto en práctica sometiendo a conformación sólo una parte del mismo, por ejemplo, una parte del material que comprende el cuerpo 20 de la bolsa, como se describirá en detalle a continuación.

En la realización preferida mostrada en la fig. 3A, las primeras regiones 64 son sustancialmente planas. Es decir, el material dentro de la primera región 64 está sustancialmente en el mismo estado antes y después de la operación de formación sufrida por la banda 52. Las segundas regiones 66 incluyen una pluralidad de elementos realzados a modo de nervio 74. Los elementos a modo de nervios pueden ser resaltados, hundidos o una combinación de ambos. Los elementos a modo de nervios 74 tienen un primer eje o eje principal 76 que es sustancialmente paralelo al eje transversal de la banda 52 y un segundo eje o eje menor 77 que es sustancialmente paralelo al eje longitudinal de la banda 52. La longitud paralela al primer eje 76 de los elementos a modo de nervios 74 es al menos igual, y preferiblemente mayor que la longitud paralela al segundo eje 77. Preferiblemente, la relación del primer eje 76 con el segundo eje 77 es al menos de aproximadamente 1:1 o mayor, y más preferiblemente al menos de aproximadamente 2:1 o mayor.

Los elementos a modo de nervios 74 en la segunda región 66 pueden estar separados entre sí por áreas sin conformar. Preferiblemente, los elementos a modo de nervios 74 son adyacentes entre sí y están separados por un área sin conformar de menos de 2,54 mm medida en perpendicular al eje principal 76 de los elementos a modo de nervios 74, y más preferiblemente, los elementos a modo de nervios 74 son contiguos teniendo esencialmente áreas sin conformar entre ellos.

La primera región 64 y la segunda región 66 tienen cada una "longitud de trayecto proyectado". Como se ha usado aquí el término "longitud de trayecto proyectado" se refiere a la longitud de una sombra de una región que sería atravesada por luz paralela. La longitud de trayecto proyectada de la primera región 64 y la longitud de trayecto proyectada de la segunda región 66 son iguales entre sí.

La primera región 64 tiene una longitud de trayecto superficial, L1, menor que la longitud de trayecto superficial, L2, de la segunda región 66 cuando se mide topográficamente en una dirección paralela al eje longitudinal de la banda 52 mientras la banda está en un estado sin tensiones. Preferiblemente, la longitud de trayecto superficial de la segunda región 66 es al menos aproximadamente un 15% mayor que la de la primera región 64, más preferiblemente al menos aproximadamente un 30% mayor que la de la primera región, y más preferiblemente al menos aproximadamente un 70% mayor que la de la primera región. En general, cuanto mayor es la longitud de trayecto superficial de la segunda región, mayor será el alargamiento de la banda antes de que encuentre la pared de fuerza. Técnicas adecuadas para medir la longitud de trayecto superficial de tales materiales están descritas en la patente de Chappell y col., antes-citada y antes-mencionada.

El material en láminas 52 exhibe un modificado "efecto de contracción lateral de Poisson" sustancialmente menor que el de una banda de base idéntica de otro modo de composición material similar. El método para determinar el efecto de contracción lateral de Poisson de un material puede ser encontrado en la sección de Métodos de Ensayo de la patente de Chappell y col., antes-citada y antes-incorporada. Preferiblemente, el efecto de contracción lateral de Poisson de bandas adecuadas para ser usadas en el presente invento es menor que aproximadamente 0,4 cuando la banda es sometida a un alargamiento del 20%. Preferiblemente, las bandas exhiben un efecto de contracción lateral de Poisson menor que aproximadamente 0,4 cuando la banda es sometida a un alargamiento de aproximadamente 40, 50 ó 60%. Más preferiblemente, el efecto de contracción lateral de Poisson de tales bandas es menor que aproximadamente 0,3 cuando la banda es sometida a un alargamiento del 20, 40, 50 ó 60%. El efecto de contracción lateral de Poisson es determinado por la cantidad del material de banda que está ocupado por la primera y segunda regiones, respectivamente. Cuando el área del material en láminas ocupado por la primera región aumenta el efecto de contracción lateral de Poisson también aumenta. Inversamente, cuando el área del material en láminas ocupado por la segunda región aumenta el efecto de contracción lateral de Poisson disminuye. Preferiblemente, el área porcentual del material en láminas ocupado por el primer área es desde aproximadamente 2% a aproximadamente 90%, y más preferiblemente desde aproximadamente 5% a aproximadamente 50%.

Materiales en láminas de la técnica anterior que tienen al menos una capa de un material elastómero tendrán generalmente un gran efecto de contracción lateral de Poisson, es decir, "se estrangularán" cuando se alargan en respuesta a una fuerza aplicada. Materiales de banda usados de acuerdo con el presente invento pueden ser diseñados para moderar si no eliminar sustancialmente el efecto de contracción lateral de Poisson.

Para el material en láminas 52, la dirección de alargamiento axial aplicado, D, indicado por flechas 80 en la fig. 3A, es sustancialmente perpendicular al primer eje 76 de los elementos 74 a modo de nervios. Los elementos 74 a modo de nervios son capaces de enderezarse o deformarse geométricamente en una dirección sustancialmente perpendicular a su primer eje 76 para permitir la extensión en la banda 52.

Con referencia ahora a la fig. 3B, cuando la banda del material en láminas 52 es sometida a un alargamiento axial aplicado, D, indicado por flechas 80 en la fig. 3B, teniendo la primera región 64 la longitud de trayecto superficial más corta, L1, proporciona la mayor parte de la fuerza resistente inicial, P1, como resultado de la deformación a nivel-molecular, al alargamiento aplicado. En esta etapa, los elementos a modo de nervios 74 resultan alineados con (es decir, coplanarios con) el alargamiento aplicado. Es decir, la segunda región está exhibiendo un cambio desde la deformación geométrica a la deformación a nivel-molecular. Este es el principio de la pared de fuerza. En la etapa vista en la fig. 3C, los elementos a modo de nervios 74 en la segunda región 66 han resultado sustancialmente alineados con (es decir, coplanarios con) el plano de alargamiento aplicado (es decir la segunda región ha alcanzado su límite de deformación geométrica) y comienza a resistir un alargamiento adicional mediante la deformación a nivel-molecular. La segunda región 66 contribuye ahora, como resultado de la deformación a nivel molecular, una segunda fuerza resistente, P2, a un alargamiento adicional aplicado. Las fuerzas resistentes al alargamiento proporcionadas tanto por la deformación a nivel-molecular de la primera región 64 como por la deformación a nivel-molecular de la segunda región 66 proporcionan una fuerza resistente total, PT, que es mayor que la fuerza resistente que es proporcionada por la deformación a nivel-molecular de la primera región 64 y la deformación geométrica de la segunda región 66.

La fuerza resistente P1 es sustancialmente mayor que la fuerza resistente P2 cuando (L1 + D) es menor que L2. Cuando (L1 + D) es menor que L2 la primera región proporciona la fuerza resistente inicial P1, satisfaciendo generalmente la ecuación:

P1 = \frac{(A1 \ x \ E1 \ x \ D)}{L1}

Cuando (L1 +D) es mayor que L2 las primera y segunda regiones proporcionan una fuerza resistente total PT combinada con el alargamiento aplicado, D, satisfaciendo generalmente la ecuación:

PT = \frac{(A1 \ x \ E1 \ x \ D)}{L1} + \frac{(A2 \ x \ E2 \ x \ |L1 \ + \ D \ - \ L2|)}{L2}

El alargamiento máximo que tiene lugar mientras se está en la etapa correspondiente a las figs. 3A y 3B, antes de alcanzar la etapa representada en la fig. 3C, es la "dilatación disponible" del material de banda conformado. La dilatación disponible corresponde a la distancia sobre la que la segunda región experimenta deformación geométrica. El margen de dilatación disponible puede ser variado desde aproximadamente 10% a 100% o más, y puede ser ampliamente controlado por la magnitud en la que la longitud de trayecto superficial L2 en la segunda región excede de la longitud de trayecto superficial L1 en la primera región y la composición de la película de base. El término dilatación disponible no está destinado a implicar un límite al alargamiento al que la banda del presente invento puede ser sometida ya que hay aplicaciones en las que es deseable el alargamiento más allá de la dilatación disponible.

Cuando el material en láminas es sometido a un alargamiento aplicado, el material en láminas exhibe un comportamiento de tipo elástico cuando se extiende en la dirección de alargamiento aplicado y vuelve a su estado sustancialmente sin tensiones una vez que se ha retirado o eliminado el alargamiento aplicado, a menos que el material en láminas sea extendido más allá del punto de elasticidad. El material en láminas es capaz de sufrir múltiples ciclos de alargamiento aplicado sin perder su capacidad de recuperarlo sustancialmente. Consiguientemente, la banda es capaz de volver a su estado sustancialmente sin tensiones una vez que se ha eliminado el alargamiento aplicado.

Aunque el material en láminas puede ser extendido fácil y reversiblemente en la dirección de alargamiento axial aplicado, en una dirección sustancialmente perpendicular al primer eje de los elementos a modo de nervios, el material en banda no es tan fácilmente extendido en una dirección sustancialmente paralela al primer eje de los elementos a modo de nervios. La formación de los elementos a modo de nervios permite que los elementos a modo de nervios se deformen geométricamente en una dirección sustancialmente perpendicular al primer eje o eje principal de los elementos a modo de nervios, al tiempo que requieren una deformación a nivel sustancialmente molecular para extenderse en una dirección sustancialmente paralela al primer eje de los elementos a modo de nervios.

La cantidad de fuerza aplicada requerida para extender la banda depende de la composición y área en sección transversal del material en láminas y la anchura y separación de las primeras regiones, con primeras regiones más estrechas y más ampliamente espaciadas que requieren menores fuerzas de extensión aplicadas para conseguir el alargamiento deseado para una composición y un área en sección transversal dadas. El primer eje, (es decir la longitud) de las primeras regiones es preferiblemente mayor que el segundo eje, (es decir, la anchura) de las primeras regiones con una relación de longitud a anchura preferida de aproximadamente 5:1 o mayor.

La profundidad y frecuencia de los elementos a modo de nervios pueden ser también variadas para controlar la dilatación disponible de una banda de material en láminas adecuado para usar de acuerdo con el presente invento. La dilatación disponible es incrementada si para una frecuencia dada de elementos a modo de nervios, la altura o grado de formación impartida sobre los elementos a modo de nervios es incrementada. Similarmente, la dilatación disponible es incrementada si para una altura o grado de formación dados, la frecuencia de los elementos a modo de nervios es incrementada.

Hay varias propiedades funcionales que pueden ser controladas mediante la aplicación de tales materiales a bolsas flexibles del presente invento. Las propiedades funcionales son la fuerza resistente ejercida por el material en láminas contra un alargamiento aplicado y la dilatación disponible del material en láminas antes de que se encuentre la pared de fuerza. La fuerza resistente que es ejercida por el material en láminas contra un alargamiento aplicado en función del material (por ejemplo, composición, estructura molecular y orientación, etc.) y el área en sección transversal y el porcentaje del área superficial proyectada del material en láminas que es ocupada por la primera región. Cuanto mayor es la cobertura del área porcentual del material en láminas por la primera región, mayor es la fuerza resistente que la banda ejercerá contra un alargamiento aplicado para una composición de material y un área en sección transversal dadas. La cobertura porcentual del material en láminas por la primera región es determinada en parte, si no totalmente, por las anchuras de las primeras regiones y la separación entre primeras regiones adyacentes.

La dilatación disponible del material en banda es determinada por la longitud de trayecto superficial de la segunda región. La longitud de trayecto superficial de la segunda región es determinada al menos en parte por la separación de elementos a modo de nervios, frecuencia de elementos a modo de nervios y profundidad de formación de los elementos a modo de nervios medida perpendicular al plano del material en banda. En general, cuanto mayor es la longitud de trayectos superficial de la segunda región mayor es la dilatación disponible del material en banda.

Como se ha descrito anteriormente con relación a las figs. 3A a 3C, el material en láminas 52 exhibe inicialmente una cierta resistencia al alargamiento proporcionada por la primera región 64 mientras que los elementos 74 a modo de nervios de la segunda región 66 sufren movimiento geométrico. Cuando los elementos a modo de nervios se desplazan al plano de las primeras regiones del material, se exhibe una resistencia incrementada al alargamiento ya que entonces el material en láminas completo sufre una deformación a nivel molecular. Consiguientemente, materiales en láminas del tipo representado en las figs. 3A a 3C y descritos en la patente de Chappell y col., antes citada y antes incorporada proporcionan las ventajas de prestación en el presente invento cuando son conformados en contenedores o recipientes cerrados tales como las bolsas flexibles del presente invento.

Un beneficio adicional conseguido por la utilización de los materiales en láminas antes mencionados en la construcción de bolsas flexibles de acuerdo con el presente invento es el incremento de atractivo visual y táctil de tales materiales. Películas de polímeros corrientemente utilizadas para formar tales bolsas de polímero flexibles son de modo típico relativamente delgadas de naturaleza y frecuentemente tienen un acabado superficial liso, brillante. Aunque algunos fabricantes utilizan un pequeño grado de formación de realces u otra texturización de la superficie de la película, al menos en el lado que mira hacia afuera de la bolsa acabada, bolsas hechas de tales materiales tienden a exhibir una impresión táctil untuosa y endeble. Materiales delgados acoplados con una geometría superficial bidimensional sustancialmente tienden también a dejar al consumidor con una impresión exagerada de la delgadez y una falta de durabilidad percibidas, de tales bolsas de polímeros flexibles.

En contraste, materiales en láminas útiles de acuerdo con el presente invento tales como los representados en las figs. 3A a 3C exhiben un perfil en sección transversal tridimensional en el que el material en láminas es deformado (en un estado sin tensiones) fuera del plano predominante del material en láminas. Esto proporciona un área adicional para coger o agarrar y disipa el deslumbramiento normalmente asociado con las superficies sustancialmente planas, lisas. Los elementos a modo de nervios tridimensionales también proporcionan una impresión táctil "amortiguadora" cuando la bolsa es cogida con una mano, contribuyendo también a una impresión táctil deseable frente a los materiales tradicionales de bolsa y proporcionando una percepción mejorada de espesor y durabilidad. La textura adicional reduce también el ruido asociado con ciertos tipos de materiales de películas, conduciendo a una impresión acústica mejorada.

Métodos mecánicos adecuados para formar el material de base en una banda de material en láminas adecuada para usar en el presente invento son bien conocidos en la técnica y están descritos en la patente de Chappell y col., antes mencionada y en la patente norteamericana de cesionario común nº 5.650.214, concedida el 22 de julio de 1997 a nombre de Anderson y col., cuyas descripciones están incorporadas aquí a modo de referencia.

Otro método para formar el material de base en una banda de material en láminas adecuado para usar en el presente invento es el procedimiento de formación en vacío. Un ejemplo de un método de formación en vacío está descrito en la patente norteamericana de cesionario común nº 4.342.314 concedida a Radel y col., el 3 de agosto de 1982. Alternativamente, la banda formada de materiales láminas puede ser formada hidráulicamente de acuerdo con las enseñanzas de la patente norteamericana de cesionario común nº 4.609.518 concedida a Curro y col., el 2 de septiembre de 1986. Las descripciones de cada una de las patentes anteriores están incorporadas aquí a modo de referencia.

El método de formación puede ser realizado de modo estático, cuando una parte discreta de una película de base es deformada cada vez. Alternativamente, el método de formación puede ser realizado utilizando una prensa continua, dinámica para hacer contacto de modo intermitente con la banda que se mueve y conformar el material de base en un material en banda conformado del presente invento. Estos y otros métodos adecuados para conformar el material en banda del presente invento están más completamente descritos en la patente de Chappell y col., antes citada y antes incorporada. Las bolsas flexibles pueden ser fabricadas a partir de material en láminas conformado o, alternativamente, las bolsas flexibles pueden ser fabricadas y a continuación sometidas a los métodos para conformar el material en láminas.

Con referencia ahora a la fig. 4, pueden también emplearse otros diseños para la primera y segunda regiones como materiales en láminas 52 apropiados para usar de acuerdo con el presente invento. El material en láminas 52 está mostrado en la fig. 4 en su condición sustancialmente sin tensiones. El material en láminas 52 tiene dos líneas centrales, una línea central longitudinal, que es también denominada a continuación como un eje, línea o dirección "L" y una línea central transversal o lateral, que es también denominada más adelante como un eje, línea, o dirección "T". La línea central transversal "T" es generalmente perpendicular a la línea central longitudinal "L". Materiales del tipo representado en la fig. 4 son descritos en mayor detalle en la patente antes mencionada de Anderson y col.

Como se ha descrito antes con relación a las figs. 3A-3C, el material en láminas 52 incluye una "red deformable" de distintas regiones. La red deformable incluye una pluralidad de primeras regiones 60 y una pluralidad de segundas regiones 66 que son visualmente distintas entre sí. El material en láminas 52 también incluye regiones transitorias 65 que están situadas en el enlace entre las primeras regiones 60 y las segundas regiones 66. Las regiones transitorias 65 exhibirán combinaciones complejas del comportamiento tanto de la primera región como de la segunda región, como se ha descrito antes.

El material en láminas 52 tiene una primera superficie, (frente al observador en la fig. 5), y una segunda superficie opuesta (no mostrada). En la realización preferida mostrada en la fig. 5, la red deformable incluye una pluralidad de primeras regiones 60 y una pluralidad de segundas regiones 66. Una parte de las primeras regiones 60, indicada generalmente como 61, es sustancialmente lineal y se extiende en una primera dirección. Las primeras regiones 60 restantes, indicadas generalmente como 62, son sustancialmente lineales y se extienden en una segunda dirección que es sustancialmente perpendicular a la primera dirección. Aunque se prefiere que la primera dirección sea perpendicular a la segunda dirección, otras relaciones angulares entre la primera dirección y la segunda dirección pueden ser adecuadas en tanto en cuanto las primeras regiones 61 y 62 se corten entre sí. Preferiblemente, los ángulos entre la primera y segunda direcciones oscilan desde aproximadamente 45º a aproximadamente 135º, siendo 90º el más preferido. La intersección de las primeras regiones 61 y 62 forma un límite, indicado por una línea de trazos 63 en la fig. 5, que rodea completamente las segundas regiones 66.

Preferiblemente, la anchura 68 de las primeras regiones 60 es desde aproximadamente 0,254 mm a aproximadamente 12,7 mm, y más preferiblemente de desde 0,76 mm a aproximadamente 6,35 mm. Sin embargo, pueden ser adecuadas otras dimensiones de anchura para las primeras regiones 60. Debido a que las primeras regiones 61 y 62 son perpendiculares entre sí y están equiespaciadas, las segundas regiones tienen una forma cuadrada. Sin embargo, son adecuadas otras formas para la segunda región 66 y pueden ser conseguidas cambiando la separación entre las primeras regiones y/o la alineación de las primeras regiones 61 y 62 respectivamente entre sí. Las segundas regiones 66 tienen un primer eje 70 y un segundo eje 71. El primer eje 70 es sustancialmente paralelo al eje longitudinal del material de banda 52, mientras el segundo eje 71 es sustancialmente paralelo al eje transversal del material de banda 52. Las primeras regiones 60 tienen un módulo elástico E1 y un área en sección transversal A1. Las segundas regiones 66 tienen un módulo elástico E2 y un área en sección transversal A2.

En la realización mostrada en la fig. 4, las primeras regiones 60 son sustancialmente planas. Es decir, el material dentro de las primeras regiones 60 está sustancialmente en el mismo estado antes y después de sufrir la etapa de formación por banda 52. Las segundas regiones 66 incluyen una pluralidad de elementos en forma de nervios realzados 74. Los elementos en forma de nervios 74 pueden ser sobresalientes, hundidos o una combinación de los mismos. Los elementos a modo de nervios 74 tienen un primer eje o eje principal 76 que es sustancialmente paralelo al eje longitudinal de la banda 52 y un segundo eje o eje menor 77 que es sustancialmente paralelo al eje transversal de la banda 52.

Los elementos en forma de nervios 74 en la segunda región 66 pueden estar separados entre sí por áreas sin conformar, esencialmente sin realzar o hundidas, o conformadas simplemente como áreas de separación. Preferiblemente, los elementos a modo de nervios 74 son adyacentes entre sí y están separados por un área sin conformar de menos de 2,54 mm medida perpendicular al eje principal 76 de los elementos a modo de nervios 74, y más preferiblemente, los elementos a modo de nervios 74 son contiguos teniendo esencialmente áreas sin conformar entre ellos.

Las primeras regiones 60 y las segundas regiones 66 tienen cada una una "longitud de trayecto proyectada". Como se ha usado aquí el término "longitud de trayecto proyectada" se refiere a la longitud de una sombra de una región que sería atravesada por luz paralela. La longitud de trayecto proyectada de la primera región 60 y la longitud de trayecto proyectada de la segunda región 66 son iguales entre sí.

La primera región 60 tiene una longitud de trayecto superficial, L1, menor que la longitud de trayecto superficial, L2, de la segunda región 66 medida topográficamente en una dirección paralela mientras la banda está en un estado sin tensiones. Preferiblemente, la longitud de trayecto superficial de la segunda región 66 es al menos aproximadamente un 15% mayor que el de la primera región 60, más preferiblemente al menos aproximadamente un 30% mayor que el de la primera región, y más preferiblemente al menos aproximadamente un 70% mayor que el de la primera región. En general, cuanto mayor es la longitud de trayecto superficial de la segunda región, mayor será el alargamiento de la banda antes de encontrar la pared de fuerza.

Para el material en láminas 52, la dirección de alargamiento axial aplicado, D, indicado por flechas 80 en la fig. 4, es sustancialmente perpendicular al primer eje 76 de los elementos a modo de nervios 74. Esto es debido al hecho de que los elementos a modo de nervios 74 son capaces de enderezarse o deformarse geométricamente en una dirección sustancialmente perpendicular a su primer eje 76 para permitir la extensión en la banda 52.

Con referencia ahora a la fig. 5, cuando la banda 52 es sometida a un alargamiento axial aplicado, D, indicado por flechas 80 en la fig. 5, teniendo las primeras regiones 60 la longitud de trayecto superficial más corta, L1, proporciona la mayor parte de la fuerza resistente, P1, como resultado de la deformación a nivel molecular, al alargamiento aplicado que corresponde a la etapa I. Mientras se está en la etapa I, los elementos a modo de nervios 74 en las segundas regiones 66 están experimentando deformación geométrica, o enderezamiento y ofrecen resistencia mínima al alargamiento aplicado. Además, la forma de las segundas regiones 66 cambia como resultado del movimiento de la estructura reticulada formada por primeras regiones 61 y 62 que se cortan entre sí. Consiguientemente, cuando la banda 52 es sometida al alargamiento aplicado, las primeras regiones 61 y 62 experimentan deformación geométrica o curvado, cambiando por ello la forma de las segundas regiones 66. Las segundas regiones son extendidas o alargadas en una dirección paralela a la dirección de alargamiento aplicado, y se aplastan o contraen en una dirección perpendicular a la dirección de alargamiento aplicado.

Además de las propiedades de tipo elástico antes mencionadas, un material en láminas del tipo representado en las figs. 4 y 5 se cree que proporciona una textura y apariencia más suave, más similar a la ropa, y es más fácil de usar.

Distintas composiciones apropiadas para fabricar las bolsas flexibles del presente invento incluyen materiales sustancialmente impermeables tales como poli (cloruro de vinilo) (PVC), poli (cloruro de vinilideno) (PVDC), polietileno (PE), polipropileno (PP), lámina de aluminio, papel recubierto (encerado, etc.,) y sin recubrir, materiales no tejidos revestidos, etc., y sustancialmente materiales permeables tales como cañamazo ligero, mallas, materiales tejidos, no tejidos, o películas perforadas o porosas, bien de naturaleza predominantemente bidimensional o bien formados en estructuras tridimensionales. Tales materiales pueden comprender una única composición o capa o pueden ser una estructura compuesta de múltiples materiales.

Una vez que los materiales en láminas deseados son fabricados de cualquiera modo deseable y adecuado, comprendiendo la totalidad o parte de los materiales que han de ser utilizados para el cuerpo de la bolsa, la bolsa puede ser construida de cualquier manera conocida y adecuada tal como las conocidas en la técnica para hacer tales bolsas en forma comercialmente disponible. Tecnologías de cierre mediante calor, mecánicas o mediante adhesivos pueden ser utilizadas para unir distintos elementos o componentes de la bolsa a sí mismos o entre sí. Además, los cuerpos de las bolsas pueden ser termoformados, soplados o moldeados de otro modo en vez de serlo a base de técnicas de doblado y unión para construir los cuerpos de bolsa a partir de una banda o lámina de material. Dos recientes patentes norteamericanas que son ilustrativas del estado de la técnica con respecto a bolsas flexibles para almacenamiento similares en estructura total a las representadas en las figs. 1 y 2 pero de los tipos corrientemente disponibles son la nº 5.554.093, concedida el 10 de Septiembre de 1996 a Porchia y col., y la nº 5.575.747, concedida el 19 de Noviembre de 1996 a Dais y col.

Cierres representativos

Cierres de cualquier diseño y configuración apropiados para la aplicación prevista pueden ser utilizados en la construcción de bolsas flexibles de acuerdo con el presente invento. Por ejemplo pueden emplearse cierres del tipo de cuerda de estirar, asas o pestañas que se pueden unir, cierres de unión por torsión o de tira interbloqueable, cierres a base de adhesivos, cierres herméticos de interbloqueo mecánico con o sin mecanismos de cierre del tipo deslizante, uniones o tiras eliminables hechas de la composición de la bolsa, cierres por calor, o cualquier cierre adecuado. Tales cierres son bien conocidos en la técnica como lo son los métodos de fabricación y aplicación de los mismos a bolsas flexibles.

Aunque se han ilustrado y descrito realizaciones particulares del presente invento, será obvio para los expertos en la técnica que pueden hacerse muchos otros cambios y modificaciones sin salir del espíritu y marco del invento. Por ello se ha pretendido cubrir en las reivindicaciones adjuntas la totalidad de tales cambios y modificaciones que están dentro del marco de este invento.

Claims (10)

1. Una bolsa (10) de almacenamiento y preparación de alimentos que comprende al menos una lámina de material (52) en láminas flexible ensamblada para formar un contenedor o recipiente semi-cerrado que tiene una abertura definida por una periferia y un medio de cierre (30) para cerrar herméticamente dicha abertura para convertir dicho contenedor o recipiente semi-cerrado en un contenedor o recipiente cerrado, definiendo dicha abertura un plano de abertura, caracterizado porque dicho material en láminas (52) incluye una primera (64) y una segunda (66) regiones que están compuestas de la misma composición material, sufriendo dicha primera región (64) una deformación sustancialmente a nivel molecular y sufriendo dicha segunda región (66) inicialmente una deformación sustancialmente geométrica cuando dicho material en láminas (52) es sometido a un alargamiento aplicado a lo largo de al menos un eje, en el que dicha primera (64) y segunda (66) regiones son visualmente distintas entre sí, en el que dicha segunda región (66) incluye una pluralidad de elementos (74) a modo de nervios realzados y dicha primera región (64) está sustancialmente libre de dichos elementos (74) a modo de nervios.

2. La bolsa (10) de almacenamiento y preparación de alimentos según la reivindicación 1ª, en la que dichos elementos (74) a modo de nervios tienen un eje mayor y un eje menor.

3. La bolsa (10) de almacenamiento y preparación de alimentos según cualquiera de las reivindicaciones precedente, en la que dicho material en láminas (52) incluye una pluralidad de primeras regiones (64) y una pluralidad de segundas regiones (66) compuestas de la misma composición material, extendiéndose dichas primeras regiones (64) en una primera dirección mientras que el resto de dichas primeras regiones (64) se extiende en una dirección perpendicular a dicha primera dirección para cortar a la otra, formando dichas primeras regiones (64) un límite (63) que rodea completamente a dichas segundas regiones (66).

4. La bolsa (10) de almacenamiento y preparación de alimentos según cualquiera de las reivindicaciones precedente, en la que dicha bolsa (10) es impermeable.

5. La bolsa (10) de almacenamiento y preparación de alimentos según cualquiera de las reivindicaciones precedente, en la que dicha bolsa (10) es una bolsa de almacenamiento de fruta.

6. La bolsa (10) de almacenamiento y preparación de alimentos según cualquiera de las reivindicaciones precedente, en la que dicho material en láminas (52) comprende un material susceptor de microondas.

7. La bolsa (10) de almacenamiento y preparación de alimentos según las reivindicaciones 1ª, 2ª, 3ª o 6ª, en la que dicha bolsa (10) es una bolsa para congelados.

8. La bolsa (10) de almacenamiento y preparación de alimentos según las reivindicaciones 1ª, 2ª o 3ª, en la que dicha bolsa (10) para patatas "chip".

9. La bolsa (10) de almacenamiento y preparación de alimentos según cualquiera de las reivindicaciones precedente, en la que dicha bolsa (10) incluye artículos alimenticios frágiles.

10. La bolsa (10) de almacenamiento y preparación de alimentos según cualquiera de las reivindicaciones precedente, en la que dicho material en láminas (52) comprende un material de película de polímero.