Cartucho para preparar un producto líquido.

Cartucho (10) con un relleno (12) de por lo menos una sustancia para preparar un producto líquido por medio de líquido y/o vapor introducido a una temperatura dada en el cartucho (10),

incluyendo dicho cartucho un alojamiento (14) que contiene dicho relleno (12) con una pared lateral (140) y una pared inferior (142) para que dicho producto líquido fluya desde el cartucho (10), caracterizado por que dicha pared inferior (142) presenta una estructura en capas con:

- por lo menos una capa (1420) de un primer material compostable que puede ablandarse y/o que puede fundirse a una temperatura comprendida entre 70º y 120º, y

- por lo menos una capa (1422) de un segundo material compostable exento de un ablandamiento y/o una fusión apreciables a dicha temperatura,

en el que dicha por lo menos una capa (1420) de un primer material compostable y dicha por lo menos una capa (1422) de un segundo material compostable están acopladas para formar un material compuesto.

Cartucho para preparar un producto líquido.

Campo técnico

La presente descripción se refiere a cartuchos para preparar productos líquidos.

En diversas formas de realización, la descripción se refiere a cartuchos para preparar bebidas, tales como, por ejemplo, café.

Antecedentes tecnoiógicos

Los cartuchos para preparar un producto líquido, tal como, por ejemplo, una bebida, introduciendo en el cartucho liquido (posiblemente a presión y/o a alta temperatura) y/o vapor constituyen un sector tecnológico que es extremadamente rico y variado, tal como está documentado, por ejemplo, por los documentos FR-A-757 358, FR-A- 2 373 999 (al que corresponde el documento US-A-4 136 202), FR-A-2 556 323, GB-A-938 617, GB-A-2 023 086, CH-A-406 561, US-A-3 403 617, US-A-3 470 812, US-A-3 607 297 (al que corresponde el documento FR-A-1 537 031), WO-A-86/02 537, EP-A-0 199 953, EP-A-0 211 511, EP-A-0 242 556, EP-A-0 468 078, EP-A-0 469 162, EP-A- 0 507 905, WO 2010/106516A1 (tomado como modelo para el preámbulo de la reivindicación 1) y EP 2 218 653A1.

Buena parte de las soluciones descritas en los documentos a los que se hizo referencia anteriormente contemplan principalmente la preparación de productos líquidos constituidos por bebidas tales como café, té, chocolate, caldo, sopas o diversas infusiones. En cuanto a la preparación de café, se conocen (por ejemplo por el documento EP-A-0 507 905, ya mencionado anteriormente y tomado como modelo para el preámbulo de la reivindicación 1) soluciones diseñadas para permitir la preparación de café espresso.

Objetivo y sumario

En la práctica actual de la producción de dichos cartuchos, tal como lo ha adoptado el presente solicitante en la producción de cartuchos comercializados bajo el nombre comercial Lavazza BlueÓ, está previsto que la pared lateral y la pared Inferior del cartucho estén fabricadas de material de plástico, tal como, por ejemplo, polipropileno coextruldo con laminación con alcohol etllenviníllco (EVOH), conformado mediante termoconformado.

Sin embargo, dicho material compuesto no puede clasificarse como material compostable.

Las características que debe presentar un material para que se defina como "compostable", según una definición adoptada comúnmente también a nivel de patentes (véanse, por ejemplo, los documentos EP-B-0 497 838, EP-B-0 561 982, EP-B-0 788 733, EP-B-0 723 572, EP-B-0 868 275, EP-B-0 971 818 y EP-B-1 842 944), se establecen actualmente mediante la norma europea EN 13432 "Requisitos de los envases y embalajes valorlzables mediante compostaje y blodegradaclón - Programa de ensayo y criterios de evaluación para la aceptación final del envase o embalaje", adoptado recientemente también en Italia como la norma UNI EN 13432. Según dicha norma, las características que debe presentar un material compostable son las siguientes:

* Blodegradabllldad, es decir, la conversión metabòlica del material compostable en dióxido de carbono. Esta propiedad se mide con un método de ensayo convencional, concretamente prEN 14046 (también publicado como norma ISO 14855: blodegradabllldad en condiciones de compostaje controladas). El nivel de aceptación es una blodegradabllldad del 90% (con respecto a la celulosa) que debe conseguirse en menos de 6 meses.

* Desintegración, es decir, la fragmentación y pérdida de visibilidad en el compost final (ausencia de contaminación visual). Medida con un ensayo de compostaje a escala piloto (prEN 14045). Las muestras del material de ensayo se compostan junto con residuos orgánicos durante 3 meses. Al final, el compost se tamiza con un tamiz de 2 mm. La masa de residuo del material de ensayo con un tamaño mayor de 2 mm deber ser de

menos del 10% de la masa Inicial.

* Ausencia de efectos adversos sobre el proceso de compostaje, verificada con un ensayo de compostaje a escala piloto.

* Bajos niveles de metales pesados (por debajo de valores máximos predefinidos) y ausencia de efectos adversos sobre la calidad del compost (por ejemplo, reducción del valor agronómico y presencia de efectos ecotóxlcos sobre el crecimiento de las plantas). Se lleva a cabo un ensayo de crecimiento de plantas (ensayo OECD 208, modificado) en muestras de compost en las que se ha producido la degradación del material de ensayo. No debe resaltarse ninguna diferencia en comparación con un compost control.

* Otros parámetros físico-químicos que no deben cambiar tras la degradación del material que está estudiándose: pH; salinidad; sólidos volátiles; N; P; Mg; K.

Se apreciará que un material biodegradable no es necesariamente compostable, porque también debe desintegrarse durante un ciclo de compostaje. Por otro lado, un material que se descompone durante un ciclo de compostaje en trozos microscópicos que sin embargo luego no son totalmente biodegradables no es compostable.

La norma UNI EN 13432 es una norma armonizada; es decir, se ha publicado en el Diario Oficial de la Unión Europea y se ha adoptado en Europa a nivel nacional y prevé la presunción de conformidad con la Directiva Europea n.° 94/62 CE, relativa a los envases y residuos de envases.

Como consecuencia del creciente interés por el medio ambiente y en el fin de vida útil de los residuos de los productos alimenticios del día a día, la compostabilidad es un requisito que se considera cada vez más importante por parte de los consumidores de los cartuchos considerados en la presente memoria.

A este respecto, los Inventores han observado que, meramente en términos de producción, por supuesto es posible prever la solución de recurrir, con el fin de producir el alojamiento de un cartucho de este tipo, a un material compostable (según un término utilizado en ocasiones en el sector, un "blomaterlal"), tal como por ejemplo: polímeros extraídos de blomasa (por ejemplo, polisacáridos tales como almidón - Mater-BIO - celulosa, lípídos, proteínas); polímeros sintéticos (por ejemplo, pol¡(ác¡do láctico) - PLA - derivado de la fermentación de almidón); polímeros producidos por microorganismos o bacterias modificadas genéticamente (por ejemplo, polihidroxlalcanoatos - PHA); polímeros a partir de monómeros de fuentes fósiles (por ejemplo, poll(succinato de butilo) - PBS). En dicha categoría también pueden figurar mezclas de los anteriores (los denominados "compuestos") con o sin la Introducción de aditivos, tales como nanopartículas (por ejemplo, talco, cloeslta).

En la aplicación considerada en la presente memoria, en la que (por ejemplo, durante la preparación de una bebida tal como café o café espresso) el líquido y/o el vapor introducido en el cartucho puede estar a temperaturas de aproximadamente 100°C, ocurre que los materiales compostables mencionados anteriormente experimentan un ablandamiento o fusión, una circunstancia debida básicamente al hecho de que son materiales de origen natural.

Esto Implica Inconvenientes operativos, según el material considerado, asociados, por ejemplo, al riesgo de que la pared Inferior del cartucho se comporte de manera no controlada mientras se perfora durante el procedimiento de preparación del producto líquido, rompiéndose alternativamente de una manera aleatoria o si no obstruyendo, debido a una alta fluencia a alta temperaturas, los orificios previstos en los medios, tales como agujas o puntas, diseñados para realizar la operación de perforación mencionada anteriormente, o si no experimentando de nuevo un considerable alargamiento en el límite elástico como una acumulación sobre dichas puntas de perforación, obstruyendo en efecto el flujo de salida de la bebida.

A este respecto, también debe considerarse que el líquido y/o vapor puede introducirse en el cartucho a presiones Incluso superiores a 10 atm.

El objetivo de la presente invención es superar las desventajas mencionadas anteriormente.

Según la invención, dicho objetivo se alcanza gracias a un cartucho que presenta las características citadas en la reivindicación 1. Desarrollos ventajosos de la invención forman el contenido de las reivindicaciones dependientes.

Las reivindicaciones forman parte integral de la divulgación técnica proporcionada en la presente memoria en relación con la invención.

En diversas formas de realización, el cartucho en su conjunto constituye un material para envases que puede valorizarse mediante compostaje y biodegradación, por ejemplo conforme a la norma UNI EN 13432:2002 y/o modificaciones e integraciones posteriores.

Breve descripción de ios dibujos

Ahora se describirá la invención, meramente a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

- la figura 1 es una vista en perspectiva general de... [Seguir leyendo]

1. Cartucho (10) con un relleno (12) de por lo menos una sustancia para preparar un producto líquido por medio de líquido y/o vapor introducido a una temperatura dada en el cartucho (10), incluyendo dicho cartucho un alojamiento (14) que contiene dicho relleno (12) con una pared lateral (140) y una pared inferior (142) para que dicho producto líquido fluya desde el cartucho (10), caracterizado por que dicha pared inferior (142) presenta una estructura en capas con:

- por lo menos una capa (1420) de un primer material compostable que puede ablandarse y/o que puede fundirse a una temperatura comprendida entre 70° y 120°, y

- por lo menos una capa (1422) de un segundo material compostable exento de un ablandamiento y/o una fusión apreciables a dicha temperatura,

en el que dicha por lo menos una capa (1420) de un primer material compostable y dicha por lo menos una capa (1422) de un segundo material compostable están acopladas para formar un material compuesto.

2. Cartucho según la reivindicación 1, en el que dicho primer material (1420) presenta un alargamiento a la rotura por lo menos un 20% superior al de dicho segundo material (1422).

3. Cartucho según la reivindicación 1 o 2, que incluye una capa de dicho primer material (1420) dispuesta en el exterior de la cápsula (10) con respecto a una capa de dicho segundo material (1422).

4. Cartucho según la reivindicación 1 o 2, que Incluye una capa de dicho primer material (1420) dispuesta en el interior del cartucho (10) con respecto a una capa de dicho segundo material (1422).

5. Cartucho según la reivindicación 1 o 2, en el que dicha pared inferior (142) incluye una estructura intercalada, en la que dos capas de dicho primer material (1420), o respectivamente, dicho segundo material (1422), incluyen de una manera intercalada una capa de dicho segundo material (1422), o dicho primer material (1420), respectivamente.

6. Cartucho según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha pared inferior (142) está conectada con dicha pared lateral (140) debido a que dicha por lo menos una capa de dicho primer material (1420) forma una sola pieza con dicha pared lateral (140).

7. Cartucho según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicha pared inferior (142) está conectada con dicha pared lateral (140) mediante termosoldadura, soldadura por ultrasonidos, comoldeo o conexión adhesiva.

8. Cartucho según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho primer material incluye material compostable seleccionado de entre el grupo que consiste en: polímeros derivados de biomasa; polímeros sintéticos; polímeros producidos por microorganismos o bacterias modificadas genéticamente; polímeros a partir de monómeros de fuentes fósiles; mezclas de dichos polímeros con o sin aditivos.

9. Cartucho según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho segundo material (1422) incluye un material seleccionado de entre: papel, tal como papel de celulosa y preferentemente un papel 100% de celulosa; cartón, celofán; acetato de celulosa.

10. Cartucho según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho alojamiento (14) del cartucho está constituido íntegramente por material compostable.

11. Cartucho según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el alojamiento (14) del cartucho está cerrado, en el extremo opuesto a dicha pared inferior (142), mediante una lámina de sellado (16) de un material compostable.

12. Cartucho según la reivindicación 10, en el que dicha lámina de sellado (16) incluye un material compostable seleccionado de entre el grupo que consiste en: polímeros derivados de biomasa; polímeros sintéticos; polímeros producidos por microorganismos o bacterias modificadas genéticamente; polímeros a partir de monómeros de fuentes fósiles; mezclas de dichos polímeros con o sin aditivos.

13. Cartucho según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha pared inferior (142):

- puede ser perforada para permitir el flujo de dicho producto líquido desde el cartucho (10); o

- presenta una estructura abierta adaptada para que la atraviese dicho producto líquido que fluye fuera del cartucho (10).