MATERIAL FILTRANTE.

Material filtrante hecho de uno o varios estratos de capas de fibras para la fabricación de bolsas filtrantes o papeles filtro para bebidas de infusión,

caracterizado por el hecho que la al menos una capa de fibras (11) destinada a la infusión de un producto a ser filtrado comprendido en bolsas y papeles contiene unas fibras huecas (13b) dentro de las cuales están integrados unos materiales de transición de fase (14) o microcápsulas (13a) con materiales de transición de fase, añadidos a la al menos una capa de fibras (11), situándose la transición de fase de sólido a líquido de los materiales de transición de fases (14) en una gama de 0 a 120 ºC y estando comprendido el peso por unidad de superficie del material filtrante entre 8 y 90 g/m

La invención se refiere a un material filtrante hecho de uno o más estratos de capas de fibras para la fabricación de bolsas filtrantes o papeles filtro para bebidas de infusión.

De manera general, la fabricación de un material filtrante de fibras naturales o de una combinación de fibras naturales y fibras sintéticas se produce utilizando una máquina especial de hacer papel.

En una primera etapa se aplica una suspensión acuosa de fibras naturales sobre un tamiz para máquinas papeleras, de modo preferente inclinado, conduciéndose la suspensión de fibras a través de primeras cámaras deshidratadoras. Entonces se forma una primera capa de fibras, hecha de fibras naturales, sobre el tamiz movido. En caso de la fabricación de un material filtrante termosellante de fibras naturales y fibras sintéticas, en una segunda etapa las fibras sintéticas termosellantes se depositan sobre la primera capa de fibras naturales en una segunda suspensión acuosa, al moverse el tamiz para máquinas papeleras, y posteriormente son conducidas juntas a través de unas cámaras deshidratadoras adicionales. En el curso del movimiento posterior del tamiz para máquinas papeleras con las dos capas de fibras sobrepuestas, se procede entonces a un secado, uniendo por fusión las fibras sintéticas con la primera capa de fibras naturales, mediante lo cual se produce una penetración parcial de ambas capas. Debido a ello, el material filtrante se ha vuelto termosellante.

El secado puede producirse en la máquina papelera mediante un secado en contacto con el cilindro, o mediante un secado por corriente de circulación con la ayuda de aire caliente.

Después del secado, el material filtrante termosellante o no termosellante es enrollado, posteriormente es cortado a los anchos pedidos y finalmente es llevado sobre autómatas de envase para formar bolsas y llenado con un material de relleno, por ejemplo té.

En caso de utilizar un material filtrante para bolsas para té y otros materiales de relleno extraíbles, conviene una infusión rápida.

En estos casos es habitual envasar el té con una cantidad elevada de partículas finas de té. Sin embargo, si el material filtrante presenta una alta porosidad deseada, a saber, una multitud de orificios, unas partículas finas de té atravesarán los poros, lo que es altamente inconveniente en la utilización y también el transporte de las bolsas.

Una posibilidad de impedir esta desventaja consiste en configurar los poros mucho más reducidos, desplazados y entrelazados, de manera que se reduzca la caída de partículas de té. No obstante, entonces se vuelve a reducir la infusión de té.

En la EP 0 656 224 A1 se describe un material filtrante de té que consiste en una capa de base y una capa de polimero, soldada por fusión (meltblown). En este material filtrante conocido, los poros necesarios están desplazados los unos contra los otros, sin menoscabar esencialmente la infusión, de manera que se reduzca la pérdida de partículas de té.

De acuerdo con la US-A-4 289 580, en la máquina papelera se realiza una perforación del material filtrante con la ayuda de chorros de agua, para optimizar la infusión de té.

En la EP 1 229 166 A1 se describe un procedimiento en el cual se aumenta la capacidad de filtración de un material filtrante mediante una perforación y/o un estampado.

Sin embargo, con los papeles de filtro utilizados actualmente para el té, sin mover la bolsa en el líquido de infusión, se forma rápidamente una alta concentración de té extraído en la capa límite entre agua y papel de filtro. Esta alta concentración (concentración de bloqueo) obstaculiza una infusión ulterior del material de relleno, porque el desnivel de concentración entre el lado interior y el lado exterior de la bolsa no se vuelve a restablecer sin mover la bolsa.

En la EP 1 215 134 A1, finalmente, se describe un material filtrante en el cual se introducen unas fibras con capacidad de absorción. Las bolsas de té rellenas, fabricadas de este material, ya no tienen que ser movidas en el líquido de infusión para garantizar una infusión óptima del material de relleno.

Mediante la absorción de fibras se genera una microturbulencia que restablece la caída necesaria de concentración en la superficie límite del papel.

Esta microturbulencia, sin embargo, presupone que las fibras absorbentes deben presentar un diámetro de fibra mayor que las fibras naturales y de polímero, habituales para fabricar el material filtrante. Por lo tanto, una integración de las fibras absorbentes en el material filtrante y el enlace entre fibra y fibra precisan unos medios adicionales químicos y técnicos.

La patente DE 199 31 402 A se refiere a bolsas de té y se refiere de manera explicita a derivados de celulosa, sobre todo ésteres sustituidos que son alimentados con plastificantes. Los plastificantes son ligados químicamente o asociativamente.

En la DE 197 19 807 A es revelado un material filtrante con capacidad termosellante con unos polímeros biodegradables. Este documento menciona ácido tereftálico como componente para la fabricación de papeles de bolsa de té biodegradables a base de poliéster. El ácido indicado se utiliza para la fabricación de fibras y no tiene ningún efecto como reactivo para la transferencia de fases. Asimismo no existe aquí ninguna relación con la microturbulencia.

En la EP-A-0 632 163 se describen unos materiales filtrantes porosos para fabricar bebidas de infusión, sometiéndose el material filtrante a un tratamiento hidrófobo. Las fibras son impregnadas, y como medio impregnante se revela la parafina de 0,3 - 30 % en peso.

La US-A-2 433 531 se refiere a una utilización de filtros para la filtración de leche. En esta patente es revelado un filtro de leche con equipo hidrófobo.

Es el objeto de la presente invención de crear un material filtrante que evite las desventajas antes mencionadas del estado de la técnica, logrando particularmente una infusión rápida, sin que penetren unas partículas finas de té a través del material filtrante.

De acuerdo con la invención, este objeto se resuelve mediante las características indicadas en la parte significativa de la reivindicación 1.

Un procedimiento para fabricar un material filtrante según la invención se describe en la reivindicación 16.

En la reivindicación 23 se reivindica una bolsa de té, un filtro de té, una bolsa de café o filtro de café según la invención.

De acuerdo con la invención, unas fibras huecas o microcápsulas con unas dimensiones de fibra muy reducidas, son integradas en el material filtrante según la invención que provocan, debido a su composición, por una reacción endoterma o exoterma una microturbulación en el líquido de infusión y, de esta manera, causan una infusión o un intercambio muy rápido.

El material filtrante según la invención ha mostrado en la práctica una infusión mucho más rápida del material de relleno a ser extraído, sin que partículas del material filtrante penetren el material filtrante. De esta manera resultaron unas características de color y sabor claramente mejoradas, de tal manera que por ejemplo una bolsa hecha del mismo y llenada con el material a ser extraído proporciona una infusión con intensidad de colores y sabores en un periodo mucho más corto que con una infusión con las bolsas conocidas.

Las fibras o fibras huecas o microcápsulas en el material filtrante según la invención presentan unas dimensiones de fibra o tamaños de microcápsula muy reducidas, evitando de esta manera una penetración de partículas de filtro, pero sin obstaculizar un intercambio de líquidos, más bien al contrario.

Unas fibras o microcápsulas con material de transición de fase se describen por ejemplo en la EP 0 611 330 B1 y la US 2003/0035951 A1. Estas fibras o microcápsulas son utilizadas para tejidos y géneros de punto con características térmicas mejoradas para prenda de vestir. Las prendas de vestir con estas fibras o microcápsulas absorben el calor corporal y lo liberan cuando es necesario. En este método se aprovecha del efecto físico de que se libera o bien desgasta energía calorífica durante la transición de fases de sólido a líquido, de líquido a gaseiforme y viceversa.

Se ha mostrado de manera sorprendente que estas fibras o microcápsulas con material de transición de fase, integradas... [Seguir leyendo]

1. Material filtrante hecho de uno o varios estratos de capas de fibras para la fabricación de bolsas filtrantes o papeles filtro para bebidas de infusión, caracterizado por el hecho que la al menos una capa de fibras (11) destinada a la infusión de un producto a ser filtrado comprendido en bolsas y papeles contiene unas fibras huecas (13b) dentro de las cuales están integrados unos materiales de transición de fase (14) o microcápsulas (13a) con materiales de transición de fase, añadidos a la al menos una capa de fibras (11), situándose la transición de fase de sólido a líquido de los materiales de transición de fases (14) en una gama de 0 a 120 ºC y estando comprendido el peso por unidad de superficie del material filtrante entre 8 y 90 g/m2.

2. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que están previstos unos materiales de transición de fase (14) cuya transición de fase de sólido a líquido se sitúa en una gama de 50 a 100 ºC.

3. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho que el material de transición de fase (14) contiene hidrocarburos.

4. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por el hecho que se pueden utilizar hidrocarburos parafínicos.

5. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que sales hidratados, ceras, aceites, ácidos grasos, ésteres de ácidos grasos, ácidos y ésteres dibásicos, alcoholes primarios, alcoholes polihidricos, clatratos, semiclatratos, anhidridos esteáricos, carbonatos de etileno, polímeros y mezclas de los mismos son utilizados como material de transición de fases (14).

6. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que las fibras huecas (13b) o microcápsulas (13a) están comprendidas en una cantidad entre 1 y 70 % en peso, en relación con el peso por unidad de superficie del material filtrante.

7. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por el hecho que las fibras huecas (13b) o microcápsulas (13a) están comprendidas en una cantidad entre 2 y 30 % en peso, en relación con el peso por unidad de superficie del material filtrante.

8. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por el hecho que las fibras huecas (13b) o microcápsulas (13a) están comprendidas en una cantidad entre 3 y 10 % en peso, en relación con el peso por unidad de superficie del material filtrante.

9. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que el peso por unidad de superficie se sitúa entre 10 y 25 g/m2.

10. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho que dos estratos de capas de fibras (11, 12) están provistos, comprendiendo la primera capa (11) fibras naturales y las fibras huecas (13b) o microcápsulas (13a), y sobre la primera capa de fibras (11) está aplicada la segunda capa de fibras (12) hecha de fibras sellables, especialmente de fibras de polímero.

11. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por el hecho que la primera capa de fibras

(11) contiene fibras naturales, celulosa de madera de pino, celulosa de árboles de fronda, fibras abacá o una mezcla de las mismas.

12. Material filtrante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por el hecho que las fibras huecas (13b) o microcápsulas (13a) con material de transición de fase están ligadas en la capa de fibras mediante un aglutinante.

13. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por el hecho que el aglutinante es un policarbonato (Acronal®).

14. Material filtrante de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por el hecho que unas paredes transversales de separación (16) están insertadas a ciertas distancias en las fibras huecas (13b).

15. Material filtrante de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado por el hecho que las paredes transversales de separación (16) están hechas de fenilacetato de etileno.

16. Procedimiento para fabricar un material filtrante para bolsas filtrantes y papeles filtro para bebidas de infusión, hechas de uno o más estratos de capas de fibras sobre una máquina papelera según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por el hecho que a por lo menos una capa de fibras (11) fabricada en una máquina papelera, des

tinada a la infusión de un producto a ser filtrado comprendido en las bolsas y papeles, se añaden unas fibras huecas (13b) dentro de las cuales están integradas unos materiales de transición de fase (14) o microcápsulas (13a) con materiales de transición de fase (14) que son añadidos a la al menos una capa de fibras (11), situándose la transición de fase de sólido a líquido del material de transición de fase (14) en una gama de 0 a 120 ºC y estando comprendido el peso por unidad de superficie del material filtrante entre 8 y 90 g/m2.

17. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado por el hecho que se utilizan uno o más materiales de transición de fase (14) cuya transición entre la fase sólido y la fase líquida se sitúa entre 50 y 100 ºC.

18. Procedimiento para fabricar un material filtrante según una de las reivindicaciones 16 o 17, caracterizado por el hecho que las fibras huecas (13b) o microcápsulas (13a) con materiales de transición de fase (14) se aplican sobre el material filtrante en una dirección de aplicación de la máquina papelera en una cantidad entre 2 a 30 % en peso, en relación con el peso por unidad de superficie del material filtrante.

19. Procedimiento para fabricar un material filtrante según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho que las fibras huecas (13b) o microcápsulas (13a) con materiales de transición de fase (14) se aplican sobre el material filtrante en una dirección de aplicación de la máquina papelera en una cantidad entre 3 a 10 % en peso, en relación con el peso por unidad de superficie del material filtrante.

20. Procedimiento según una de las reivindicaciones 16 a 19, caracterizado por el hecho que las fibras huecas (13b)

o microcápsulas (13a) con materiales de transición de fase (14) son integradas en una de las capas de fibras a ser producidas, en particular en la primera de dos capas de fibras a ser producidas (11, 12), presentando la primera capa fibras naturales.

21. Procedimiento según una de las reivindicaciones 16 a 20, caracterizado por el hecho que las fibras huecas (13b)

o microcápsulas (13a) en la capa de fibras a ser producida, en particular en la primera capa de fibras a ser producida (11), son ligadas mediante un aglutinante en el material filtrante.

22. Procedimiento según la reivindicación 21, caracterizado por el hecho que como aglutinante se utiliza policarbonato (Acronal®).

23. Bolsa de té, filtro de té, bolsa de café o filtro de café compuestos de uno o más estratos de capas de fibras, caracterizados porque para la infusión del material a ser filtrado que está presente en las bolsas de filtro, la al menos una capa de fibras (11, 12) está provista de fibras huecas (13b), en las cuales están integrados materiales de transición de fase (14) que se añaden a la al menos una capa de fibras (11), encontrándose la transición de fase de los materiales de transición de fase (14) entre la fase sólido y la fase líquida entre 0 y 120 °C y estando comprendido el peso por unidad de superficie del material filtrante entre 8 y 90 g/m2.

24. Bolsa de té, filtro de té, bolsa de café o filtro de café según la reivindicación 23, caracterizado porque comprende dos estratos de capas de fibra (11,12), comprendiendo la primera capa (11) fibras naturales y fibras huecas (13b) o microcápsulas (13a) y estando aplicada la segunda capa de fibras (12) hecha de fibras sellables, particularmente de fibras de polímero, sobre la primera capa de fibras (11).