Envase basado en un material de fibra tratado térmicamente.

Un envase que debe tratarse en el autoclave, formado por un material de envase basado en fibras tratado conuna cola hidrófoba y que contienen en el interior y/o exterior del sustrato de fibra una o más capas para reducir lapenetración del agua,

el envase se ha tratado a presión y a una temperatura de 100 a 250ºC durante un tiempo de 5min a 30 h, caracterizado porque el sustrato de fibra se ha tratado con una cola hidrófoba, un compuesto de aluminioy una cola resistente a la humedad para aumentar la resistencia al calor del material de envase, y porque la proporciónponderal entre la cola hidrófoba y el compuesto de aluminio es de 1:0,1-1:10.

Envase basado en un material de fibra tratado térmicamente La invención se refiere a un envase destinado a un tratamiento térmico, por ejemplo en el autoclave, en el que se emplea un material de envase basado en fibras, recubierto por lo menos por una cara con una capa para reducir la penetración del agua, por ejemplo un recubrimiento polimérico. La invención se refiere también a un material de envase basado en fibras, opcionalmente recubierto con un polímero para el envase y un método para producir el material de envase.

Ya se conoce previamente el uso de materiales de envasado basados en fibras en envases que tienen que tratarse térmicamente, por ejemplo en el autoclave. A tal fin, el material de envase basado en fibras necesita normalmente un recubrimiento, p.ej. un recubrimiento polimérico, con el fin de impedir que se moje la base de fibra por efecto del producto envasado en el envase y/o de la humedad exterior, en especial del vapor de agua empleado para el tratamiento en el autoclave.

En un material de envase puede utilizarse una gran variedad de polímeros de recubrimiento como barrera para la humedad o para el vapor de agua. Además, las capas poliméricas pueden variar en número y grosor en función p.ej. del polímero empleado. Una barrera empleada habitualmente contra la humedad son las poliolefinas, por ejemplo polietileno de baja densidad (LDPE) o polipropileno (PP) , que, cuando forman parte de la capa de recubrimiento más externa, sirven también como polímero eficaces para el sellado térmico. También es posible emplear poliésteres, por ejemplo el poli (tereftalato de etileno) (PET) . Los polímeros que actúan como barrera contra el oxígeno incluyen p.ej. el copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) y la poliamida (PA) . Las láminas de aluminio se han utilizado también habitualmente para envases basados en fibras que tengan que tratarse en el autoclave.

Un envase basado en fibras que tenga que tratarse en el autoclave, por ejemplo un recipiente, una caja o un estuche fabricados con cartón para envases, conlleva el problema de la penetración de líquidos o de la humedad a través de los cantos crudos del envase durante el tratamiento en el autoclave. Se han realizado esfuerzos para solucionar este problema de la “penetración por los cantos crudos” o “impregnación a través de los cantos”, entre otros protegiendo los cantos crudos del material por medios químicos o mecánicos, p.ej. con un plegado. La protección química se ha realizado impregnando los cantos crudos con una cola hidrófoba.

En WO 02/090206, por ejemplo, se describe un método destinado a reducir la penetración del agua en el material de envase, que consiste en proporcionar un cartón basado en fibras completamente hidrófobo mediante una suspensión o emulsión acuosa de una cola formada por un dímero de alquil-ceteno (AKD) . En WO 03/021040, aparte del tratamiento con cola hidrófoba, se propone el uso de un sustrato de fibra que tenga una densidad específica de 700850 kg/m3. En las dos referencias se emplea el AKD en una cantidad de aprox. 2-4 kg/t de sustrato de fibra seco con el fin de conseguir un material que resista las condiciones de autoclave.

En GB 2 126 260 se describe una composición de ácido alquenil-succínico, que es el producto de reacción de composiciones de olefina y ácido succínico, y está destinado a utilizarse como cola hidrófoba para la producción de papel. Según esta referencia puede añadirse una sustancia catiónica al papel que se pretende producir además de esta cola con el fin de mejorar la retención de la cola. En esta referencia se mencionan como sustancia catiónicas el alumbre, el almidón catiónico, el cloruro de aluminio, los ácidos grasos de cadena larga, el aluminato sódico, la poliacrilamida sustituida, el sulfato de cromo, la cola animal, los resinas catiónicas termoendurecibles y los polímeros de tipo poliamida.

Sigue habiendo demanda de materiales de envase opcionales que puedan utilizarse en envases que tengan que someterse a tratamiento térmico, por ejemplo en el autoclave. Hay también demanda de materiales de envasado basados en fibras que tengan buena resistencia al tratamiento térmico.

Objeto de la invención El objeto de la presente invención es proporcionar un material de envase basado en fibras que tiene una aptitud inesperada para el tratamiento térmico y en especial para el tratamiento térmico sometido a presión y posiblemente a vapor, por ejemplo tratamiento en el autoclave y también un método para producir semejante material de envase.

La invención tiene también por objeto proporcionar un material basado en fibras que se trata con una cola hidrófoba y es adecuado para envases tratados térmicamente, dicha cola hidrófoba tiene una resistencia excelente al tratamiento térmico, por ejemplo a las condiciones de autoclave.

La presente invención tiene también como objetivo proporcionar un envase fabricado con un material de envase basado en fibras y resistente al tratamiento térmico, p.ej. un envase para someterse a tratamiento en autoclave, que tenga una mejor resistencia al calor.

La invención tiene también como objetivo proporcionar una nueva aplicación de una combinación de un compuesto de alumbre, una cola hidrófoba y una cola resistente a la humedad, que dan pie a una mejora inesperada de las propiedades de un material de envase basado en fibras o de los envases fabricados con él, por ejemplo de su resistencia al calor, con lo cual se proporcionan nuevas opciones mejoradas para materiales de envase basados en fibras destinados a tratarse térmicamente en el autoclave.

Descripción detallada de la invención En cuanto a las características principales del material de envase basado en fibras y del envase de la invención, que es apto para el tratamiento térmico y está recubierto con una capa, por ejemplo una capa polimérica para reducir la penetración del agua, se remite a las reivindicaciones adjuntas.

Ahora se ha encontrado que la resistencia al calor de un material de envase basado en fibras, es decir, a la absorción/penetración del agua o vapor a través de los cantos crudos de un material de envase basado en fibras (que seguidamente se denomina penetración reducida a través de los cantos crudos) puede reducirse de forma notable tratando el sustrato de fibra con una combinación de un compuesto de aluminio, una cola hidrófoba y una cola resistente a la humedad, tal como se define en la reivindicación 1. La combinación tiene una proporción ponderal entre la cola hidrófoba y el compuesto de aluminio comprendida entre 1:0, 1 y 1:10.

La combinación de la invención tiene un efecto sinergético sorprendente en la resistencia al calor de un material de envase basado en fibras. El uso de esta combinación es eficaz p.ej. para evitar (prevenir) la penetración a través de cantos crudos durante el tratamiento térmico de p.ej. un material de envase esterilizado térmicamente. Además de permitir la reducción de la penetración por los cantos crudos a presión atmosférica preponderante, es decir, sin aplicación de presión, en un material tratado térmicamente, por ejemplo un material esterilizado convencionalmente con peróxido de hidrógeno, la combinación de modo sorprendente reduce de forma notable la penetración a través de cantos crudos incluso en materiales que se han sometido a tratamiento térmico a presión, en especial a presión y a vapor, por ejemplo materiales sometidos al tratamiento en el autoclave. La combinación permite además reducir la proporción p.ej. de cola hidrófoba en un material de envase basado en fibras que deba someterse al tratamiento en autoclave sin desequilibrar las propiedades hidrófoba y de reducción de la penetración a través de cantos crudos del material, lo cual es beneficioso también en términos de otras propiedades del material de envase. También de modo inesperado, la combinación tiene un efecto variable que depende del método del tratamiento térmico. Se ha encontrado que un cambio de las proporciones entre los componentes, por ejemplo, puede seguir intensificando el efecto reductor de la combinación en la penetración a través de cantos crudos, en especial en un material de envase basado en fibras tratado en el autoclave en condiciones duras, aunque el mismo cambio no produce el mismo efecto en materiales que se han sometido a un tratamiento térmico a presión normal, por ejemplo un tratamiento con peróxido de hidrógeno.

Por consiguiente, la invención propone el uso de una combinación de un compuesto de aluminio, una cola hidrófoba y una cola resistente a la humedad con el fin de aumentar la resistencia al calor, p.ej. reducir la penetración a través de cantos crudos de materiales de envasado... [Seguir leyendo]

1. Un envase que debe tratarse en el autoclave, formado por un material de envase basado en fibras tratado con una cola hidrófoba y que contienen en el interior y/o exterior del sustrato de fibra una o más capas para reducir la penetración del agua, el envase se ha tratado a presión y a una temperatura de 100 a 250ºC durante un tiempo de 5 min a 30 h, caracterizado porque el sustrato de fibra se ha tratado con una cola hidrófoba, un compuesto de aluminio y una cola resistente a la humedad para aumentar la resistencia al calor del material de envase, y porque la proporción ponderal entre la cola hidrófoba y el compuesto de aluminio es de 1:0, 1-1:10.

2. Un envase definido en la reivindicación 1, caracterizado porque la proporción ponderal entre la cola hidrófoba y el compuesto de aluminio es de 1:0, 1-1:7, con preferencia 1:0, 5-1:5, con mayor ventaja 1:1-1:5 y con ventaja especial 1:1-1:3.

3. Un envase definido en la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la cola hidrófoba se emplea en una cantidad de 0, 3-4 kg/t de sustrato de fibra seco, con preferencia 0, 5-3, 0 kg/t de sustrato de fibra seco, por ejemplo 0, 5-1, 7 kg/t de sustrato de fibra seco.

4. Un envase definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cola hidrófoba es una cola formada por el anhídrido alquenil-succínico (ASA) y/o un dímero de alquil-ceteno (AKD) .

5. Un envase definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cola hidrófoba es una cola ASA.

6. Un envase definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el compuesto de aluminio se emplea en una cantidad de 1, 0-20 kg/t de sustrato de fibra seco, con preferencia 1, 0-10 kg/t de sustrato de fibra seco, en especial de 2, 0-8 kg/t de sustrato de fibra seco.

7. Un envase definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el compuesto de aluminio es una sal de aluminio, con preferencia un alumbre.

8. Un envase definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se emplea una cola resistente a la humedad en una cantidad de 0, 2-12 kg/t de sustrato de fibra seco, con preferencia 0, 5-6 kg/t de sustrato de fibra seco, con mayor ventaja 1-3 kg/t de sustrato de fibra seco.

9. Un envase definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cola resistente a la humedad contiene una resina de poliamidoamina-epiclorhidrina (cola PAAE) .

10. Un envase definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa para reducir la penetración del agua del material de envase es un recubrimiento polimérico.

11. Un envase definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material de envase contiene esta disposición: una capa polimérica de sellado térmico, una capa polimérica pigmentada blanca, una capa polimérica que contiene pigmento negro, un sustrato de fibra tratado, una o más capas poliméricas que actúan como barrera contra el oxígeno, una capa de ligante, una capa polimérica pigmentada gris de protección contra la luz y una capa polimérica de sellado térmico.

12. Un envase definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se añade una carga de relleno al sustrato de fibra para aumentar la resistencia del envase al calor.

13. Un envase definido en una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sustrato de fibra se fabrica con papel de embalaje o con cartón.

14. Un material de envase destinado a envases que tengan que someterse a tratamiento en el autoclave, que está formado por un sustrato de fibra tratado con una cola hidrófoba y recubierto por lo menos por una cara con una capa para reducir la penetración del agua, caracterizado porque el sustrato de fibra del material de envase se trata con una cola hidrófoba, un compuesto de aluminio y una cola resistente a la humedad para aumentar la resistencia del material de envase al calor, y porque la proporción ponderal entre la cola hidrófoba y el compuesto de aluminio es de 1:0, 1-1:10.

15. Un método para fabricar un material de envase basado en fibras, destinado a un envase que tenga que someterse a tratamiento en el autoclave, el método consiste en tratar el sustrato de fibra con una cola hidrófoba y en recubrir por lo menos una cara del sustrato de fibra con una capa para reducir la penetración del agua, por ejemplo una capa polimérica, caracterizado porque el sustrato de fibra se trata con una cola hidrófoba, un compuesto de aluminio y una cola resistente a la humedad para aumentar la resistencia del material de envase al calor y porque la proporción ponderal entre la cola hidrófoba y el compuesto de aluminio es de 1-0, 1-1:10.

16. Un método definido en la reivindicación 15, caracterizado porque la resistencia al calor del envase se incrementa controlando la estructura del sustrato de fibra mediante un refinado, una compresión en húmedo, un calandrado y/o un secado Condebelt de la pasta.

17. Un método definido en la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque se añade una carga de relleno al sustrato de fibra para aumentar la resistencia del envase al calor.

18. Uso de una combinación de un compuesto de aluminio, una cola hidrófoba y una cola resistente a la humedad para aumentar la resistencia de un material de envase basado en fibras al calor del autoclave, por ejemplo para reducir la penetración a través de los cantos crudos, en el tratamiento en el autoclave a presión y a una temperatura de 100 a 250ºC durante un tiempo de 5 min a 30 h.

19. Un método para tratamiento en el autoclave de un envase formado por un material de envase basado en fibras tratado con una cola hidrófoba y que lleva en la cara interior y/o en la cara exterior del sustrato de fibra una o más capas para reducir la penetración del agua, caracterizado porque se emplea un sustrato de fibra tratado con una cola hidrófoba, un compuesto de aluminio y una cola resistente a la humedad para reducir la penetración del agua a través de los cantos crudos del material de envase, la proporción ponderal entre la cola hidrófoba y el compuesto de aluminio es de 1-0, 1-1:10 y porque el tratamiento del envase en el autoclave se lleva a cabo con presión mediante vapor a una temperatura entre 100ºC y 250ºC durante un tiempo de 5 min a 30 h.