PT91339B

PT91339B - Folha para embalagem e recipientes de embalagem fabricados com a mesma

Info

Publication number: PT91339B
Application number: PT91339A
Authority: PT
Inventors: Hans Rausing
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date: 1988-08-01
Filing date: 1989-08-01
Publication date: 1995-07-06
Also published as: AU3814789A; JPH02147325A; ES2056219T3; DE68915362T2; HU204013B; RO105927B1; AR245646A1; YU47762B; CN1040002A; AU622687B2; KR940005805B1; EP0353991A2; BR8903824A; GB2221446A; CS277457B6; EP0353991A3; HUT55307A; LV11155B; PT91339A; LTIP1809A

Description

MEMORIA DESCRITIVA

O presente invento refere-se a um processo de produção de uma folha simples ou continua para a fabricação de recipientes de embalagem. 0 invento refere-se também ao processo de fabrico de um recipiente de embalagem e/ou uma parte do mesmo fabricado a partir da dita folha.

Na tecnologia da embalagem, hã muito tempo que se usam embalagens de tipo sem devolução para a embalagem e transporte, entre outras coisas, de alimentos liquidos como leite, sumos, etc.. Um grupo muito grande destas embalagens descartáveis conhecidas são fabricadas com uma folha que compreende uma camada portadora de papel ou cartão com revestimentos exteriores e interiores de termoplásticos, A folha nestas embalagens tem também frequentemente mais uma camada de outro material, por exemplo película de alumínio ou revestimentos plásticos nao os mencionados acima.

A escolha da composição da folha de embalagem baseia-se no desejo de criar a melhor protecção possível para o produto a embalar, proporcionando ao mesmo tempo a embalagem a resistência e durabilidade suficientes para que esta suporte os esforços aos quais a embalagem e submetida em manipulação normal. Para se obter rigidez mecânica, que proporciona, por um lado, protecção mecânica ao produto, e, por outro lado, torna possível que a embalagem seja dimensionalmente estável para poder ser manipulada sem dificuldade e agarrada à mão, a folha destas embalagens tem frequentemente uma camada relativamente espessa de papel ou cartão. Uma folha deste genero, contudo, não tem propriedades de impermeabilidade relativamente a liquidos ou gases e a rigidez pretendida desaparece rapidamente, quando a folha é submetida a humidade ou liquido. Para conferir a folha a impermeabi1 idade aos liquidos necessária, aplica-se à camada portadora, frequentemente em ambos os lados, um revestimento impermeável aos liquidos de material plástico e, se este metarial plãstico for um termoplástico, o revestimento também pode ser utilizado para vedar os revestimen-

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-3tos plásticos um ao outro por termo-selagem. Desta maneira, podem ser as embalagens vedadas que se mantêm permanentemente na forma pretendida, se se termo-selar conjuntamente painéis revestidos com termoplástico que encaixam numa junta vedante impermeável aos líquidos e mecanicamente duradoura.

As embalagens descartáveis do tipo mencionado na presente são fabricadas actualmente com a utilização de máquinas de embalagem modernas e racionais que formam, enchem e fecham embalagens acabadas com uma grande taxa de produção a partir de uma folha continua ou de pranchas previamente fabricadas de uma folha de embalagem. A partir de uma folha continua, por exemplo, fabrícam-se embalagens unindo conjuntamente as bordas longitudinais da folha continua numa junta sobreposta a fim de formar um tubo. 0 tubo é cheio com o conteúdo pretendido e é dividido ern unidades de embalagem fechadas por meio do achatamento e vedação repetidos do tubo em ângulos rectos com o eixo longitudinal do tubo. Subsequentemente, as unidades de embalagem são cortadas umas das outras por meio de cortes nas zonas de vedação transversal, e dá-se-lhes a forma geométrica desejada por meio de mais dobragem e vedação.

Durante a fabricação de embalagens da maneira descrita acima o material laminado e submetido a esforços que serão particularmente grandes quando o material for dobrado, visto que, devido à espessura relativamente grande do material da camada portadora, uma dobra implica que um revestimento plástico seja submetido a um forte estiramento enquanto que o outro revestimento plástico é grau correspondente ao longo da linha de comprimido até um dobragem. Devido à grande extensibilidade dos revestimentos plásticos, essa dobragem só raramente provoca fractura ou estrago que provoque fuga no revestimento de plástico, problema agrava-se se o material de embalagem compreender uma película de alumínio, que, comparada com as plásticos tem muito menor extensibilidade, e, por tende a provocar fractura quando o material é dobrado.

outro mas o t ambém camadas de consegui nte

Embora uma única dobra de 180 do material não tenha

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PJS/MW/P 0470PT normalmentç consequências consideráveis se o material

-4graves, surgem dificuldades deve ser dobrado ao longo de duas linhas de dobragem cruzadas (denominadas cruzes). Sucede isto frequentemente em áreas de vedação no exterior que se formam neste tipo de embalagem, quer sejam fabricadas a partir de uma folha contínua quer a partir de pranchas previamente fabricadas. A vedação obtém-se, em geral, aquecendo até fusão o revestimento plástico voltado para o interior da embalagem ao longo das zonas de borda que vão ser aplicadas uma na outra, após o que os revestimentos plásticos aquecidos são comprimidos um outro a fim de formar uma barbatana no exterior da fixada conjuntamente mediante a fusão do material. Essa de vedação compreende camadas de material duplas e contra o embalagem, barbatana para se assegurar que a mesma não constitui um obstáculo, a barbatana de vedação é frequentemente dobrada para baixo para assentar contra o exterior da embalagem, o que significa que uma das camadas de material da barbatana de vedação está sujeita a uma dobragem de 180°, e que a parede da embalagem na região da barbatana de vedação dobrada é constituida por três camadas de material, quer dizer, tem uma espessura de material tripla. Essa barbatana de vedação corre frequentemente ao longo de uma ou mais faces laterais da embalagem, e, uma vez que estas faces laterais por exemplo, durante a enformação de embalagens paralelepipédicas, são sujeitas a uma dobragem de 180° ao longo de uma linha de dobragem em ângulo recto à barbatana de vedação, a espessura do material em certas regiões da embalagem aumentará para seis vezes a espessura do laminado. Nesta dobragem de 180° transversalmente à região de vedação, as camadas de material situadas mais no exterior serão submetidas a esforços de tracção muito fortes, com os correspondentes alongamentos e maiores riscos de formações de fractura no material. Estes esforços de tracção são frequentemente tão grandes que se produzem fracturas não só na película de alumínio incluída no material mas também nos revestimentos termoplásticos com o risco de fuga correspondente do líquido embalado, que pode ser

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PJS/MW/P 0470PT «=5facilmente. absorvido pela camada portadora exposta devido à formação de fractura, prejudicando assim a boa rigidez do material .

As desvantagens do tipo descrito acima, que podem ser atribuídas em grande parte à camada de papel ou cartão sensível à humidade do material de embalagem convencional, o qual, ao mesmo tempo, tem de ser relativamente espesso para conferir a rigidez mecânica necessária ao recipiente de embalagem fabricado, podem ser evitadas com o auxilio de um material de embalagem produzido de acordo com o presente invento.

presente invento proporciona uma folha de embalagem flexível que consiste numa folha simples ou contínua de material plástico deformável e termo-selável , que tem, pelo menos, numa face deformação plástica com um padrão em relevo que compreende um grande número de depressões e/ou elevações próximas umas das outras para conferir maior rigidez à folha de embalagem. A folha de embalagem pode ser um laminado no qual o material plástico actua como uma camada portadora.

De acordo com o presente invento, descobriu-se que a rigidez de uma folha de embalagem que compreende uma camada portadora de material plástico deformável e termo-selável pode ser aumentada de maneira considerável se, pelo menos, um dos lados da camada portadora tiver um padrão superficial em relevo produzido mediante a deformação plástica do referido lado da camada portadora. Em particular, observou-se que uma folha de embalagem produzida de acordo com o presente invento, com espessura de material comparável, tem uma resistência à flexão que é apreciavelmente melhor, 30% ou mesmo mais forte, do que a resistência à flexão do material de embalagem que compreende uma camada portadora se lisa, do mesmo material. Uma certa parte da obtida de acordo com o invento pode ser considerada devida ao material plástico deformável durante uma deformação plástica para a formação do referido padrão de padrão, quer dizer rigidez dimensional

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-6superficie. sujeito a uma orientação molecular no alongamento que contribui para aumentar a rigidez.

material para a camada portadora pode ser constituído apropriadamente por um termoplástico que mediante a adição de grãos minerais como carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, talco, mica, etc., obtém uma boa rigidez. Ao mesmo tempo, a quantidade do termoplástico utilizado pode ser menor, e os custos de material podem ser correspondentemente diminuídos. Um material termoplástico particularmente vantajoso de acordo com o invento é constituído por um material de polipropíleno, por exemplo um homopolimero ou copolímero de polipropileno com um indice de fluxo em fusão desde 0,5 até 5, de acordo com ASTM, por exemplo um copolímero polipropileno-pollet1 leno, que preferivelmente contém um material de enchimento apropriado como um sal de cálcio, por exemplo, sulfato de cálcio ou carbonato de cálcio, numa quantidade entre 50 e 80, preferivelmente 65-70%.

padrão em relevo pode ter a forma de vales limitados por nervuras. Os vales e nervuras podem ser paralelos, as nervuras podem interceptar-se umas às outras de maneira que os vales sejam divididos em células separadas. Assim o padrão de superfície que confere rigidez do tipo relevo, de, pelo menos, um lado da camada portadora pode compreender, por exemplo, porções de levantadas ou nervuras que se cruzam umas com as mutuamente ligadas, que delimitam painéis de intermédios situados mais profundamente e com formas mutuamente iguais ou análogas e regulares, por exemplo, quadrados, pentágonos, hexágonos, etc.

superfície outras ou superfície geométricas

A largura desses painéis de superfície situados mais profundamente que formam o pavimento dos vales ou células mencionadas acima não excede preferivelmente 10 000 pm, mais preferivelmente não excede 5 000 pm. Opcionalmente, a referida largura não deve exceder 3 000 pm. 0 comprimento desses vales e células só pode ser limitado pelas dimensões do material de

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-..-7embalagem> mas essas células não podem ter, preferivelmente.

um larguras, mais suas larguras.

comprimento superior a cinco vezes as suas preferivelmente superior a três vezes as Preferivelmente, a largura dos referidos vales ou células não é inferior a 10 Mm, mais preferivelmente não inferior a 100 miu, por exemplo não menos de 500 Mm.

Para facilitar a dobragem da folha de embalagem de acordo com o presente invento durante a fabricação de recipientes de embalagem, a folha pode ter apropriadamente um padrão arbitrário de linhas de dobragem (zonas estreitas, cada vez mais lisas) que são formadas pelo padrão de superfície interrompido ou omitido ao longo de áreas correspondentes da folha de embalagem.

Quando o lado com superfície com padrão da camada portadora se destina a estar voltado para o interior do recipiente de embalagem acabado, o lado com padrão da camada portadora também tem porções de superfícies planas ao longo das regiões do material de embalagem que se destinam a ser unidas umas às outras e vedadas umas com as outras durante a fabricação do referido recipiente, com o resultado de que as condições prévias para se obterem vedações mecanicamente duradouras e vedações impermeáveis aos líquidos ao longo das referidas regiões melhoram de maneira apreciável.

invento vai ser representado pela descrição pormenorizada que se segue de suas formas de realização preferidas, com referência especial aos desenhos anexos, nos quais:

a figura 1 representa uma região de borda de uma folha de embalagem em folha continua de acordo com o presente invento, a figura 2 representa a parte superior de um recipiente de embalagem fabricado com a folha de embalagem da figura 1, a figura 3 representa em escala muito ampliada uma região anular em parte exposta do material da figura 1, a figura 4 representa em escala ampliada um corte transversal

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-8ao longo cia linha IV-IV da figura 1, a figura 5 representa em escala ampliada um corte transversal ao longo da linha V-V da figura 1, a figura 6 representa em escala ampliada um corte transversal ao longo da linha VI-VI da figura 1, a figura 7 representa em escala ampliada um corte transversal correspondente à figura 6 de uma folha de acordo com uma forma de realização modificada do invento, e a figura 8 representa esquematicamente uma disposição para a fabricação de um material de embalagem de acordo com o invento.

A figura 1 mostra assim uma parte correspondente a uma porção de borda de folha 1 coerente de tipo folha continua de acordo o invento, que no exemplo com ser está aqui escolhido se destina a transformada em embalagens 2 para 1elepipédicas do tipo que representado na figura 2. Conforme se indicou anteriormente, as embalagens 2 são fabricadas juntando as duas zonas de borda longitudinais 3 (das quais só uma está representada na figura 1) . numa junta sobreposta para formar um tubo que é depois cheio com o conteúdo pretendido. 0 tubo cheio é dividido depois em unidades de embalagem individuais por meio do repetido achatamento e vedação do tubo ao longo das zonas transversais estreitas 4 em ângulos rectos com o eixo longitudinal do tubo. As unidades de embalagem são finalmente separadas umas das outras por meio de cortes na zona de vedação transversal 4 e dá-se-lhes a forma final desejada por meio de mais uma operação de enformação e vedação.

A folha 1 de acordo com o presente invento compreende uma camada portadora 5 (figuras 3-6) de material plástico deformável e termovedável, preferivelmente um copolímero polipropileno-polietileno do tipo mencionado anteriormente que contém entre 50 e 80, preferivelmente 65-70% de carbonato de cálcio ou sulfato de cálcio. A camada portadora 5 tem num lado, por exemplo, o lado que se destina a ficar voltado para o interior da embalagem 2, um

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-9padrão de superfície em relevo que compreende porções de superfície salientes 6 que se cruzam umas com as outras ou estão mutuamente ligadas, que entre elas delimitam painéis de superfície 7 localizados mais profundamente, os quais, por exemplo, podem ter forma hexagonal como a representada na figura 3. Um padrão de superfície confere rigidez adicional à camada portadora 5 e melhora as condições prévias para a fabricação de embalagens 2 com boa rigidez dimensional a partir da folha 1. A forma dos painéis de superfície 7 colocados mais profundamente formados pela deformação plástica do referido lado da camada portadora 5 não é factor decisivo, mas nas pequenas dimensões aqui tratadas pode variar e pode também adoptar formas apropriadas, por exemplo, formas quadradas. No caso de dimensões relativamente grandes, no entanto, observou-se que podem ser com a forma de superfície intermédios superfície em relevo.

preferidos painéis pentágono com padrão em vez de um padrão de superfície com de de as com de referidas formas hexagonal ou quadrada, visto que esse padrão a forma de pentágono é completamente livre de linhas enfraquecimento natural ao longo das quais o material pode sofrer fractura quando é submetido a esforços de flexão ou compressão.

Conforme se pode observar nas figuras 4a 6, as porções de superfície em relevo ou nervuras 6 são interrompidas ou omitidas ao longo de regiões arbitrárias da folha 1 a fim de formar zonas de enfraquecimento planas, estreitas, longitudinais e transversais 8 e 9, respectívamente, que são destinadas a facilitar a dobragem mencionada anteriormente da folha 1 na fabricação de embalagens.

As figuras 5 e 6 mostram, por outro lado, que o lado com padrão de superfície da camada portadora 2 ao longo de uma zona de borda longitudinal 3 da folha e ao longo da zona transversal 4, quer dizer ao longo das zonas destinam a ser unidas conjuntamente fabricação das embalagens 2, têm também porções de superfícies planas livres de padrão de superfície em relevo a fim de possibilitar a união destas regiões para assentarem completamente de da folha e vedadas uma à outra vedação que se na

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— 10uma contra· a outra e melhorar por este meio as condições prévias para poderem realizar vedações mecanicamente duradouras e impermeáveis aos líquidos ao longo destas regiões.

Conforme foi mencionado anteriormente, no exemplo escolhido na presente o lado com padrão de superfície da camada portadora 5 destina-se a ficar voltado para o interior da embalagem 2, e nesta aplicação da folha 1 descobriu-se que o aumento de rigidez produzido pelo padrão de superfície pode ser ainda melhorado se o referido lado de camada portadora for coberto por uma camada 10 laminada à camada portadora de um material com grande módulo de elasticidade ou pouca extensibilidade. Essa camada 10 que comunica maior rigidez pode ser constituída, por exemplo, por película de aluminio que, mediante uma camada vedante intermédia 11 de material adequado com boa adesão pode possivelmente ser vedada nos topos das porções de superfície em relevo 6, conforme sucede com as porções de superfície planas da camada portadora 5 ao longo de zonas de vedação longitudinais e transversais 3 e 4, respectivamente do material. A película de alumínio 10 assentará neste caso inteiramente com os topos das porções em relevo 6 e funcionará como um elemento espaçador que mantém efectivamente a distância entre estas porções de superfície ou nervuras e evita assim qualquer entalhe dos lados da embalagem 2 quando esta é agarrada pela mão.

Na figura 7 está representado um corte transversal que corresponde ao que está representado na figura 6 de uma folha de acordo com uma forma de realização modificada do invento, e, por uma questão de clareza, os mesmos números de referência serão usados para pormenores directamente comparáveis. A folha de acordo com a figura 7 difere da forma de realização anterior por a região vedante transversal plana 4 estar concebida de maneira que assenta no mesmo plano do que os topos das nervuras circundantes 6, o que facilita ainda mais a formação de vedações transversais fortes impermeáveis aos líquidos nas referidas regiões do material de embalagem quando se fabricam embalagens. Conforme se sugeriu

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PJS/MW/P 0470PT anteriormente, as dimensões /X-11e as formas do padrão de superfície formado podem variar, mas as experiências práticas que se efectuaram de acordo com o invento, mostram que a altura das posições elevadas ou nervuras 6 devem estar em geral na gama de grandeza de 200-800, preferivelmente 300-500 pm, ao mesmo tempo que a espessura do material das porções de superfície planas da camada portadora 5 devem estar na gama de grandeza de 50-400, preferivelmente 150-200 pm a fim de conferir ao material a rigidez pretendida e tornar possível, por este meio uma fabricação de embalagens dimensionalmente rígidas que podem ser facilmente manejadas e agarradas à mão.

A folha continua acordo com o invento descrita acima pode ser produzida de com o emprego de uma disposição do tipo representado na figura 8. Utilizando um extrusor 12 com um cunho

ITtãSSâ é extrudida uma ou fusão incipiente um homopolimero de de folha dimensionado de forma adequada termoplástica aquecida até amolecimento (aproximadamente 180-300°C) que contém polipropileno com um índice de fluxo fundido que vai desde 0,5 até 5 de acordo com ASTM e que contém entre 50 e 80, preferivelmente 65-75%, de material de enchimento de sal de cálcio finamente granulado. A película 13 extrudida lisa e ainda macia que tem uma espessura de material entre 50 e 400, preferivelmente 150-200 pm, passa através do aperto entre rolos de compressão cooperantes e frios 14 e 15, dos quais um, o 14, tem na sua superfície um padrão de superfície em relevo de porções de superfície elevadas ou matrizes que ao serem comprimidas contra a película de material que passa entre os rolos deixa um padrão de superfície complementar formado por deformação plástica num lado da película, enquanto que o outro lado da película passa livremente pelo aperto dos rolos. Depois de passagem pelos rolos, o lado gravado da película é coberto com uma película delgada 10 (aproximadamente 10 ρπι) , que, por meio de uma camada extrudida intermédia 11 de material termo-selável , é unida duradouramerite aos topos das porções de superfície elevados no lado gravado da camada portadora e às

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— 12porções de superfície planas localizadas entre as porções gravadas devido ao facto de as camadas combinadas passarem pelo aperto mais um par de rolos de pressão cooperantes e frios.

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Claims

1 - Processo de produção de uma folha simples ou continua (1) de material de embalagem flexível feito a partir de material plástico deformável e termo-selavel, e munido em, pelo menos, uma face do mesmo, com um padrão em relevo integralmente formado compreendendo uma multiplicidade de depressões (7) muito próximas umas das outras e/ou elevações, para conferirem rigidez aumentada ao material de embalagem, caracterizado por uma folha simples ou continua de material termoplástico enchida com mineral, ser sujeita a deformação plastica, para formar o dito padrão em relevo de superfície e assim aumentar adicionalmente a rigidez do material de embalagem.

2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a folha simples ou continua produzida ter uma espessura de 200 a 800 um.

3 - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o padrão em relevo ser interrompido ou omitido em regiões (8, 9) do material de embalagem produzido, para formar zonas de enfraquecimento estreitas, que facilitam a dobragem.

4 - Processo de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado por o padrão em relevo ser interrompido ou omitido nas regiões (3, 4) do material de embalagem produzido, para formar porções de superfície plana longitudinal e transversal do material de embalagem que se destinam a ser unidas por selagem entre si.

5 - Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por as ditas porções transversais de superfície (4) ficarem no mesmo plano que os topos do padrão em relevo adjacente.

6 - Processo de acordo com a reivindicaçao 5, caracterizado por o material termoplastico enchido com mineral ser constituído por um homopolímero ou copolímero de polipropileno contendo entre 50 e 80 por cento de sulfato de cálcio ou carbonato de cálcio.

7 -- Processo de acordo com a reivindicação 6, car ac ter ι zado por a percentagem ser de 65 a 70 por cento.

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-148 - Processo de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracter iz-ado por o padrão de relevo ser formado por nervuras (6) cruzando-se entre si ou sendo mutuamente ligadas.

9 - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterιzado por as nervuras delimitarem painéis de superfície (7) de menor espessura e localizados entre as nervuras.

10 - Processo de acordo com a reivindicação 9, carácterizado por os ditos painéis de superfície (7) serem mutuamente idênticos ou similares e de forma geométrica regular.

11 - Processo de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizado por o material de embalagem produzido ser um laminado, no qual o dito material plástico termo-selavel forma uma camada portadora para uma ou mais camadas adicionais (10).

12 - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o ou um lado de superfície padronizada da camada portadora, ser coberto por uma camada (10) de um material com um módulo de elasticidade elevado ou laminado de pequena extensibilidade em relação a camada portadora.

13 - Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por a dita camada ser uma película de Al.

14 - Processo de fabrico de um recipiente de embalagem ou uma parte do mesmo, caracterizado por o recipiente de embalagem, ou parte do mesmo, ser obtido a partir da conformação de uma folha simples ou continua de material de embalagem flexível produzida pelo processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13.