Cartón para el envasado de líquidos resistente a disolventes, su método de fabricación y uso, y una taza para beber hecha del mismo.

Un cartón termosoldable para el envasado de líquidos que resiste a disolventes, particularmente un cartón para tazas que comprende una base de fibra, que sobre al menos una cara está provista de una capa de recubrimiento polimérico, caracterizado por que, para reducir la penetración del borde en bruto al cartón, la base de fibra comprende al menos 1,3 kg de cola hidrófoba que contiene dímero de alquilceteno

(AKD) por 1 tonelada de materia seca y al menos 1,0 kg de cola resistente a la humedad por 1 tonelada de materia seca, que la densidad de la base de fibra es 630-800 kg/m3, que la cantidad de polímero termosoldable en la capa de recubrimiento es superior al volumen de rugosidad de Bristow-Wheel de la base de fibra sin recubrir y/o al menos 14 g/m2 y que el pH del extracto de agua del cartón, que se mide por el método de ISO 6588, es superior a 7,0.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FI2009/050269.

Solicitante: STORA ENSO OYJ.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: P. O. BOX 309 00101 HELSINKI FINLANDIA.

Inventor/es: HEISKANEN,ISTO, RÄISÄNEN,TIMO, MYLLYKANGAS,JANNE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la pasta, caracterizados... > D21H21/16 (Agentes de encolado o hidrófobos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > B32B29/00 (Productos estratificados compuestos esencialmente de papel o de cartón)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE... > RECIPIENTES PARA EL ALMACENAMIENTO O EL TRANSPORTE... > Envolturas o embalajes flexibles; Material de embalaje... > B65D65/40 (Empleo de estratificados para fines especiales de embalaje)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE... > RECIPIENTES PARA EL ALMACENAMIENTO O EL TRANSPORTE... > Recipientes rígidos o semirígidos que tienen cuerpo... > B65D3/06 (esencialmente cónicos o prácticamente cónicos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE... > RECIPIENTES PARA EL ALMACENAMIENTO O EL TRANSPORTE... > Envolturas o embalajes flexibles; Material de embalaje... > B65D65/42 (Empleo de materiales revestidos o impregnados)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la pasta, caracterizados... > D21H21/20 (Agentes de resistencia al estado húmedo)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Papel especial no previsto en otro lugar, p. ej.... > D21H27/10 (Papel de embalaje (materiales de embalaje de tipo o forma especial B65D 65/38))
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la parte caracterizados... > D21H17/17 (Cetenas, p. ej. dímeros de cetena)

PDF original: ES-2549380_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Cartón para el envasado de líquidos resistente a disolventes, su método de fabricación y uso, y una taza para beber hecha del mismo La invención se refiere a un cartón termosoldable para el envasado de líquidos, que resiste a disolventes, tales como bebidas alcohólicas fuertes, y comprende una base de fibra, que sobre al menos una cara de la misma está provista de un capa de recubrimiento de polímero. Además, la invención comprende un método de fabricación de tal cartón para el envasado de líquidos, y una taza para beber, que está hecha del cartón por termosoldadura y que resiste a bebidas alcohólicas fuertes. La invención también comprende el uso del cartón para el envasado de líquidos en envases o recipientes previstos para bebidas alcohólicas, jabón líquido, disolventes y otros productos basados en disolventes.

Generalmente, el cartón para envasado recubierto de polímero se usa en envases y recipientes previstos para alimentos líquidos y otros productos basados en líquidos o húmedos. La capa de polímero interna del envase o recipiente protege al cartón del humedecimiento y humectación y, dependiendo de la calidad del polímero, proporciona una protección del oxígeno y/o aromas para el producto contenido en el envase cerrado. El polímero también puede proteger al cartón de la grasa contenida en el producto. Además, el recubrimiento de polímero hace posible termosoldar el cartón, cuando se hacen los envases o recipientes.

Además de las superficies internas recubiertas de polímero, los bordes de corte internos o los llamados bordes en bruto del envase o recipiente de cartón se exponen al producto húmedo o líquido, siendo el líquido posiblemente absorbido en el cartón a través de los bordes. Para evitar esto, el cartón puede plegarse alrededor de sus bordes, de manera que los bordes en bruto se escondan dentro del revestimiento del envase o recipiente cosido o de manera que se vuelvan sobre su superficie externa, o el borde del cartón puede cortarse y a partir de aquí plegarse doblemente, de manera que se cierre el borde en bruto. Otro enfoque al problema de la absorción de los bordes en bruto ha sido prevenir la absorción por colas adecuadas del cartón. La memoria descriptiva de patente WO 2005/003460, por ejemplo, describe un envase para autoclave de cartón, en el que para reducir la absorción del borde en bruto, el cartón se trata con una cola hidrófoba, tal como anhídrido del ácido alquenilsuccínico (ASA) o dímero de alquilceteno (AKD) , una cola resistente a la humedad, tal como resina de poliamidoamina-epiclorhidrina (PAAE) , y un compuesto de aluminio o calcio, que se usan en interrelaciones optimizadas.

La memoria descriptiva WO 01/49938 describe un cartón para el envasado de líquidos, que es adecuado para productos lácteos, zumos, bebidas calientes, etc., y que está encolado con cola de AKD, cola resistente a la humedad y carbonato cálcico para mejorar la hidrofobia del cartón. Sin embargo, las hidrofobicidades establecidas son insuficientes para aplicaciones exigentes.

Productos típicos para los que están previstos los envases y recipientes hechos del cartón para el envasado de líquidos comprenden diferentes alimentos líquidos y húmedos, tales como productos lácteos, agua, zumos, vino, café y otras bebidas calientes, sopas, postres y comida precocinada. Los presentes cartones para el envasado de líquidos no resisten a las bebidas alcohólicas fuertes, principalmente debido al efecto de disolución del etanol que es absorbido en el cartón a través de los bordes en bruto. Esto también se aplica a jabones líquidos, disolventes orgánicos y productos basados en disolventes. La absorción del borde en bruto puede evaluarse por medio del ángulo de contacto entre el cartón y una gota de líquido sobre el mismo; cuanto mayor sea el ángulo de contacto, mejor será el cartón en repeler el líquido. Por consiguiente, ha sido posible aumentar el ángulo de contacto del cartón y el agua por medio de colas adecuadas, mientras que el etanol, otros disolventes orgánicos y jabones disminuyen el ángulo de contacto de los presentes cartones para el envasado de líquidos, a pesar de las colas contenidas en ellos.

En los presentes cartones para tazas, que se usan en tazas para beber desechables adecuadas para café, té, zumos, cerveza o bebidas alcohólicas suaves similares, el encolado normalmente se lleva a cabo con una cola de resina y una gran cantidad de alumbre. Técnicamente, la cola de resina podría sustituirse con cola de AKD, pero esto no es el caso en cartones para tazas debido a motivos financieros.

La memoria descriptiva JP 2006-160321 A desvela una taza para beber de cartón prevista, entre otras cosas, para bebidas alcohólicas fuertes, estando el borde de su pieza en bruto de revestimiento adelgazado y plegado, de manera que se evita el borde en bruto de la costura vertical del revestimiento. La memoria descriptiva JP 2003182719 A desvela un recipiente de envasado cilíndrico adecuado para envasar alcohol, zumo, agua, leche y otras bebidas, formándose su revestimiento enrollando de una banda continua de cartón para envasado. Un borde de la banda está plegado doblemente, de manera que los bordes en bruto de la banda se quedan dentro de la estructura de revestimiento del recipiente y sobre su superficie externa. La memoria descriptiva JP 2002-002792 A describe adicionalmente una taza de cartón que hace de envase de un bebida alcohólica, en la que el alcohol está envasado en un bolsa de plástico cerrada dentro de la taza. Así, en todas estas soluciones conocidas se previene el contacto entre el alcohol y el borde en bruto del cartón.

El fin de la invención es proporcionar un cartón termosoldable recubierto de polímero para el envasado de líquidos, cartón para tazas, en particular, los bordes en bruto del cual resisten al contacto con alcohol fuerte, es decir, una

disolución acuosa de etanol al 30-45 % en volumen, un jabón líquido u otro líquido que tenga un fuerte efecto disolvente, de manera que sea innecesario proteger mecánicamente los bordes en bruto internos del envase o recipiente que contiene el líquido por plegamiento o usando otro método similar según la tecnología conocida. El cartón puede así procesarse para formar un envase o recipiente para líquidos, tal como una taza para beber por métodos convencionales, dejando visible el borde en bruto interno en la costura. La invención se basa en pruebas, según las cuales la resistencia del cartón para el envasado de líquidos a disolventes puede mejorarse considerablemente por una combinación de características que comprenden el hecho de que la base de fibra del cartón contiene al menos 1, 3 kg de cola hidrófoba que contiene dímero de alquilceteno (AKD) por 1 tonelada de materia seca y al menos 1, 0 kg de cola resistente a la humedad por 1 tonelada de materia seca, la densidad de la base de fibra es 630-800 kg/m3, la cantidad de polímero termosoldable en la capa superior del cartón es superior al volumen de rugosidad de Bristow-Wheel de la base de fibra sin recubrir y/o al menos 14 g/m2, y el pH del extracto de agua del cartón, que se mide por el método de ISO 6588, es superior a 7, 0.

Cuando se combinan, dichas características de la invención disminuyen considerablemente la absorción de un líquido disolvente fuerte, tal como disolución de etanol, en la capa fibrosa del cartón a través del borde en bruto interno del envase o recipiente. Según observaciones, el efecto se potencia termosoldando el cartón recubierto de polímero adyacente al borde en bruto, y por el colapso del cartón que tiene lugar en su interior. Sin limitar la invención a teoría alguna, parece que el etanol, por ejemplo, tiende a avanzar en el cartón de envasado a lo largo de las burbujas de aire sobre... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un cartón termosoldable para el envasado de líquidos que resiste a disolventes, particularmente un cartón para tazas que comprende una base de fibra, que sobre al menos una cara está provista de una capa de recubrimiento polimérico, caracterizado por que, para reducir la penetración del borde en bruto al cartón, la base de fibra comprende al menos 1, 3 kg de cola hidrófoba que contiene dímero de alquilceteno (AKD) por 1 tonelada de materia seca y al menos 1, 0 kg de cola resistente a la humedad por 1 tonelada de materia seca, que la densidad de la base de fibra e.

63. 800 kg/m3, que la cantidad de polímero termosoldable en la capa de recubrimiento es superior al volumen de rugosidad de Bristow-Wheel de la base de fibra sin recubrir y/o al menos 14 g/m2 y que el pH del extracto de agua del cartón, que se mide por el método de ISO 6588, es superior a 7, 0.

2. Un cartón para el envasado de líquidos según la reivindicación 1, caracterizado por que el peso de la capa de recubrimiento polimérico es al menos 17 g/m2.

3. Un cartón para el envasado de líquidos según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el polímero de recubrimiento es polietileno.

4. Un cartón para el envasado de líquidos según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la base de fibra comprende al menos 1, 5 kg de cola hidrófoba que contiene dímero de alquilceteno (AKD) por 1 tonelada de materia seca, preferentemente al menos 1, 7 kg/1 tonelada de materia seca.

5. Un cartón para el envasado de líquidos según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el AKD comprende una cadena de carbono, cuya longitud es al menos C18.

6. Un cartón para el envasado de líquidos según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la cola resistente a la humedad es resina de poliamidoamina-epiclorhidrina (PAAE) .

7. Un cartón para el envasado de líquidos según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el pH del extracto de agua del cartón, que se mide por el método de ISO 6588, es superior a 7, 5.

8. Un método de fabricación del cartón para el envasado de líquidos según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se prepara una base de fibra por una máquina de papel o de cartón y se provee sobre al menos una cara de la misma con una capa de recubrimiento polimérico extruido, caracterizado por que, para reducir la penetración del borde en bruto al cartón, el pH del agua de la cola se ajusta a un valor superior a 9, de manera que el pH del extracto de agua del cartón, que se mide por el método de ISO 6588 método, será superior a 7, 0, que al menos 1, 3 kg de cola hidrófoba que contiene dímero de alquilceteno (AKD) por 1 tonelada de materia seca se incorpora en la base de fibra, y al menos 1, 0 kg de cola resistente a la humedad por 1 tonelada de materia seca, que la densidad de la base de fibra e.

63. 800 kg/m3 y que el polímero se extruye sobre la base de fibra en una cantidad, que es superior al volumen de rugosidad de Bristow-Wheel de la base de fibra sin recubrir y/o al menos 14 g/m2.

9. Un método según la reivindicación 8, caracterizado por que las colas de AKD y resistentes a la humedad se añaden al suministro sobre la tela metálica de la máquina de papel o de cartón o antes del mismo, y que el pH del agua de la cola se ajusta a un valor superior a 9, 5.

10. Un método según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que el polímero se extruye sobre la base de fibra para formar una capa de recubrimiento con un peso de al menos 17 g/m2.

11. Una taza para beber de cartón termosoldada, que resiste a bebidas alcohólicas y que se forma a partir de cartón para tazas que comprende una base de fibra y una capa de recubrimiento polimérico que constituye la superficie interna de la taza, caracterizada por que, para reducir la penetración del borde en bruto al cartón, la base de fibra comprende, en la soldadura interna de la taza, al menos 1, 3 kg de cola hidrófoba que contiene dímero de alquilceteno (AKD) por 1 tonelada de materia seca y al menos 1, 0 kg de cola resistente a la humedad por 1 tonelada de materia seca, que la densidad de la base de fibra e.

63. 800 kg/m3, que la cantidad de polímero en la capa de recubrimiento es superior al volumen de rugosidad de Bristow-Wheel de la base de fibra sin recubrir y/o al menos 14 g/m2, y que el pH del extracto de agua del cartón, que se mide por el método de ISO 6588, es superior a 7, 0.

12. Una taza para beber según la reivindicación 11, caracterizada por que la densidad de la base de fibra es 650750 kg/m3.

13. Una taza para beber según la reivindicación 11 o 12, caracterizada por que el peso de la capa de recubrimiento polimérico es al menos 17 g/m2.

14. Una taza para beber según cualquiera de las reivindicaciones 11-13, caracterizada por que la superficie externa de la copa también está recubierta con una capa de recubrimiento polimérico.

15. Una taza para beber según cualquiera de las reivindicaciones 11-14, caracterizada por que la base de fibra comprende al menos 1, 5 kg de cola hidrófoba que contiene dímero de alquilceteno (AKD) por 1 tonelada de materia seca, preferentemente al menos 1, 7 kg/1 tonelada de materia seca.

16. Una taza para beber según cualquiera de las reivindicaciones 11-15, caracterizada por que el AKD comprende una cadena de carbono, cuya longitud es al menos C18.

17. Una taza para beber según cualquiera de las reivindicaciones 11-16, caracterizada por que la cola resistente a la humedad es resina de poliamidoamina-epiclorhidrina (PAAE) .

18. El uso del cartón para el envasado de líquidos según la reivindicación 1 o hecho según la reivindicación 8 en envases o recipientes previstos para bebidas alcohólicas, jabones líquidos o disolventes.

19. El uso del cartón para el envasado de líquidos según la reivindicación 1 o hecho según la reivindicación 8 en tazas para beber desechables previstas para bebidas alcohólicas fuertes.