BRPI0617983A2 - saco de filme de compósito para embalagem de produtos a granel e método de fabricação do mesmo - Google Patents

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BRPI0617983A2
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Cori K Kohl
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Abstract

<b>SACO DE FILME DE COMPóSITO PARA EMBALAGEM DE PRODUTOS A GRANEL E MéTODO DE FABRICAçãO DO MESMO<d> A presente invenção refere-se a um saco de compósito de várias camadas usado para armazenar produtos a granel como ração para animais, sementes, fertilizante, cereais, grãos, carvão, areia, cascalho e outros produtos a granel, incluindo, entre outros, produtos a granel destinados ao consumo humano e não humano, e proporciona um processo de fabricação mais eficiente do que usar uma estrutura de papel/plástico. A presente invenção proporciona um saco compreendendo uma camada intermediária de tubulação de malha tecida à qual uma camada externa de filme plástico maciço é aderida com o uso de polipropileno ou de outros polilaminados.

Description

SACO DE FILME DE COMPÓSITO PARA EMBALAGEM DE PRODUTOS A GRANEL EMÉTODO DE FABRICAÇÃO DO MESMO
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO
Este pedido reivindica prioridade sobre o Pedido de Patente nos E.U.A. n°11/244.691, depositado em 06 de outubro de 2005.
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um saco de compósito adequado para embalarprodutos a granel, incluindo itens alimentícios a granel, ração para animais, grãos ecereais, sementes, fertilizantes e outros artigos a granel.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Os sacos convencionais usados para acondicionar produtos a granel, comoalimento para cães, cereais, sementes e fertilizantes são compostos de camadasmúltiplas de papel e filmes plásticos maciços. A dobra externa inclui tipicamente umpapel revestido com polímero com uma superfície de impressão lisa. O papel pode serlaminado com uma camada de filme e outra camada de papel. Uma desvantagemdesses sacos usados para produtos a granel é a dificuldade de incorporar váriascamadas de compósito de plástico e de papel, para obter resistência adequada. Outradesvantagem desses sacos é a aparência desgastada de sacos constituídos de estruturasde papel impresso.
Em mercados do exterior, sacos para produtos a granel são freqüentementefeitos sem papel, e incluem uma camada intermediária de material de malha tecida aoqual se cola um filme plástico pré-impresso. O material de malha tecida incluitipicamente folhas de filme de polipropileno que são cortadas em tiras estreitas que sãoentão tecidas para formar uma malha ou material semelhante a rede. Alguns sacosimportados são compostos de tubos de malha contendo polipropileno, aos quais é coladoum filme de polipropileno maciço. Outros sacos são compostos de malha depolipropileno ou de folhas semelhantes a rede, as quais são coladas a uma folha depolipropileno maciço e formadas em equipamento de produção de sacos para incorporaruma costura lateral. A camada de filme proporciona uma superfície regular paraimpressão de figuras. O filme pré-impresso contém polipropileno, assim como a malhatecida à qual é colado. Os sacos são costurados, grampeados, amarrados ou fechadoscom pontos em cima e embaixo.
Uma desvantagem dos sacos de polipropileno de malha/filme usados no exterioré de que a camada de filme externa é muito lisa e escorregadia, causando problemas noequipamento de embalagem e no armazenamento do produto ensacado. Devido ao fatode a camada de filme externa ser escorregadia, os sacos não ficam bem empilhados edeslizam quando empilhados e armazenados nas prateleiras de armazéns, e/ou quandotransportados em péletes. O fato de o filme ser escorregadio também pode causarproblemas em equipamento de embalagem de alta velocidade. Outro problema comumassociado com os sacos de polipropileno de malha/filme usados no exterior é a adesãoinconsistente entre o filme e as camadas de malha tecida, fato que freqüentemente levaà separação da estrutura laminada e à deterioração da resistência e da integridade dosaco. Além disso, a qualidade de impressão dos sacos do exterior é altamenteinconsistente e normalmente envolve tintas à base de solvente, tornando a embalagemincompatível com produtos a granel destinados a consumo humano. Sacos do exterior enacionais também se ressentem da falta de integridade de desempenho para suportararmazenamento ao ar livre tornando o impresso vulnerável à deterioração quandoexposto à luz ultravioleta (UV).
Os mercados nacionais assim como os estrangeiros demandam um saco decompósito com excelente capacidade de impressão e resistência adequada paraarmazenar produtos a granel. Esses sacos devem também evitar o deslizamento durantea fabricação, transporte e armazenamento, e ser compostos de materiais que atendamàs exigências de resistência e desempenho do mercado. Esses sacos devem terintegridade suficiente, adequada ao armazenamento ao ar livre, proteção contra UV eadesão completa entre o filme e as camadas de malha/tecido. Esses sacos tambémdevem ser constituídos de materiais que se adaptem fácil e prontamente aequipamentos de saco de alta velocidade e devem incorporar materiais compatíveis comprodutos destinados ao consumo humano e não humano.
RESUMO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um saco de compósito de várias camadas usadopara armazenar produtos a granel como ração para animais, sementes, fertilizante,cereais, grãos, carvão, pedras, areia e outros produtos a granel, incluindo entre outros,produtos a granel destinados ao consumo humano e não humano, e proporciona umprocesso de fabricação mais eficiente do que usar uma estrutura de papel/plástico. Apresente invenção proporciona um saco compreendendo uma camada intermediária detubulação de malha tecida à qual uma camada externa de filme plástico maciço é coladacom o uso de polipropileno ou de outros polilaminados.
De acordo com a presente invenção, a camada externa de filme (constituindo oexterior do saco) pode ser impressa ou impressa no verso com figuras e inscrições sobreo produto. São utilizados filmes maciços que proporcionam excelente capacidade deimpressão e resistência, e atendem ou superam os padrões de desempenho ditados pelomercado.
A presente invenção usa filmes tratados ou revestidos para evitar deslizamentodos sacos durante a fabricação, acondicionamento, transporte e armazenamento. Osmateriais a serem usados podem compreender, parcial ou totalmente, materiais decompósitos, degradáveis ou recicláveis. A presente invenção também incorpora o uso defilmes alternativos e materiais de malha tecida.
É objeto da presente invenção que o saco compreenda um material de malhatecida na forma de um tubo ao qual é colado um filme plástico maciço, usando umprocesso de laminação. O material de malha é constituído de uma resina plásticaformadora de filme adequada que é separada e/ou tracionada e então tecida paraformar uma malha ou material semelhante a rede. O material de malha tecida éproduzido em uma forma tubular para se adaptar facilmente ao equipamento deprodução de sacos de alta velocidade. O tubo, que é alisado e reforçado com nesga, éentão alimentado em um Iaminador com um ou dois extrusores e laminado em ambosos lados do tubo plano a um filme plástico maciço, usando polipropileno ou outropolilaminado.
Entre os filmes alternativos que podem ser empregados na produção dos tubosde malha, estão, entre outros, os polímeros sintéticos termoplásticos, incluindopoliolefinas como polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade,polipropileno revestido com uma camada de polietileno, polietileno de alta densidade,metaloceno, filmes maciços curados com feixe de elétrons, copolímeros de etileno epropileno e combinações desses polímeros, poliésteres, poliamidas, polímeros ecopolímeros polivinílicos e ácido poliláctico (PLA). As resinas preferidas são polietilenode baixa densidade, de alta densidade ou linear de baixa densidade, e combinações dasmesmas, assim como polipropileno revestido ou laminado com uma camada depolietileno, e poliésteres. Um objeto da presente invenção é proporcionar resistência,integridade e suporte para a estrutura do saco através do uso de materiais queproporcionam desempenho melhorado.
O filme plástico maciço ao qual os tubos de malha são colados é constituído devárias resinas ou polímeros termoplásticos ou combinações dos mesmos, incluindo, masnão se limitando a estes, polietileno de baixa densidade, polietileno de alta densidade,polietileno linear de baixa densidade, metaloceno e/ou polipropileno revestido com umacamada de polietileno, filmes revestidos com superfícies tratadas com feixe de elétrons,que podem ou não ser pré-impressos, e PLA.Um objeto da presente invenção é que o saco compreenda uma camada externasólida de filme plástico impressa ou impressa no verso com figuras e/ou inscrições sobreo produto e então coladas aos tubos de malha usando adesivos, laminação com rolos depressão, laminação de poli-extrusão ou algum outro meio conhecido de prender entre sias duas camadas, incluindo resinas adesivas de colagem de camada ou suas misturas.As tintas envolvidas no processo de impressão podem ser ou não à base de água. Otubo de malha compreende a camada interna do saco, que dá à embalagem resistênciae integridade. Uma camada de filme transparente ou colorido também pode servir comorevestimento interno do saco, e pode ou não ser impresso. A camada de filme externatambém é tratada ou de outro modo revestida sobre um lado com qualquer material quealtere o nível do deslizamentor ou da aderência da superfície externa, incluindo amedida do coeficiente de atrito estático, tornando os sacos menos propensos a deslizardurante a fabricação, transporte ou armazenamento.
É objeto da presente invenção incluir também vários métodos de vedação efechamento dos sacos em cima e embaixo incluindo entre outros, costura, fechamentocom pontos, grampeamento, uso de adesivos ou vedações a quente para fechar o sacoem cima e embaixo, usando uma tecnologia de perfil de cooperação ou de perfil casadopara vedação dupla ou inserção de uma tear strip [tira para rasgar] em umaextremidade do saco para facilitar a abertura.
É objeto da presente invenção que as camadas externas e/ou internas de filmedo saco sejam constituídas de polipropileno revestido ou laminado com polietileno.
É objeto da presente invenção que o saco seja feito de material de malha tecidae camadas de filme compreendendo um polietileno, poliéster, polipropileno ou outraresina de polímero à qual é adicionado um aditivo degradável, tipicamente em forma depélete, durante a extrusão ou outros processos de fabricação.
É objeto da presente invenção que o saco seja constituído de uma malha tecidacompreendendo PLA. A camada de filme plástico maciço também pode compreenderPLA.
É objeto da presente invenção que o saco compreenda uma camada de filmeplástico maciço que possa ser impressa e então revestida ou coberta com um materialcurável por feixe de elétrons. O lado do saco curado por feixe de eletrons constitui asuperfície externa do saco.
É objeto da presente invenção que o saco compreenda camadas coladas comresinas adesivas de colagem de camada ou suas misturas. Estas e resinas adesivascomparáveis são polímeros termoplásticos exclusivos projetados para colar uma amplavariedade de substratos, incluindo substratos feitos de materiais diferentes. As resinaspodem ou não ser misturadas com polietileno de baixa densidade ou algum outropolímero para proporcionar excelente adesão entre a camada externa de filme e acamada interna de malha tecida.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A figura 1 é uma ilustração de uma vista lateral das camadas de compósito deuma embalagem em conformidade com uma configuração da presente invenção.
DESCRIÇÃO DAS CONFIGURAÇÕES PREFERIDAS
A descrição das configurações preferidas destina-se a ser lida em conjunto com odesenho de acompanhamento, que deve ser considerado parte da descrição inteiraescrita desta invenção. A figura do desenho não está necessariamente em escala ealgumas características da invenção podem estar sendo mostradas em escala exageradaou de uma forma algo esquemática, em benefício da clareza e concisão. Na descrição, ostermos relativos tais como "horizontal", "vertical", "para cima", "para baixo", "partesuperior" e "parte inferior", assim como seus derivados (por exemplo,"horizontalmente", "dirigido para baixo", "dirigido para cima", etc.) devem serinterpretados como se referindo à orientação então descrita ou mostrada na figura dodesenho em questão. Esses termos relativos são usados por conveniência da descrição enormalmente não se pretende que exijam uma orientação específica. Os termos queincluem "para dentro" versus "para fora", "longitudinal" versus "lateral" e similaresdevem ser interpretados relativamente entre si ou relativamente a um eixo dealongamento, ou com um eixo ou centro de rotação, conforme apropriado. Os termosreferentes à fixação, acoplamento e similares, tais como "unido", "conectado" e"interconectado", referem-se à relação em que estruturas estão presas ou fixadas uma àoutra diretamente, ou indiretamente através de estruturas intermediárias, assim como afixações ou relações móveis ou rígidas, exceto se expressamente descritas de outraforma.
A figura 1 mostra uma vista lateral de uma configuração da presente invenção,compreendendo um saco de compósito (10) feito de um tubo de malha tecida (20) queé alisado e reforçado com nesga. O tubo de malha tecida (20) proporciona a integridadee resistência do saco de compósito (10) e é constiuído de polímeros sintéticostermoplásticos, incluindo entre outros, polietileno de baixa densidade, polietileno linearde baixa densidade, polietileno de alta densidade, polipropileno revestido com umacamada de polietileno, metaloceno, filmes maciços curados por feixes de elétrons,poliésteres e PLA, ou polímeros termoplásticos aos quais é adicionado um aditivodegradável ou de compósito, e outros polímeros sintéticos.
Em algumas configurações, o tubo de malha (20) é alimentado em um Iaminadorcom um ou dois extrusores e é laminado usando um polilaminado (40) para colar umacamada de filme plástico maciço (30) em ambos os lados do saco alisado e reforçadocom nesga (10). As camadas de filme (30) são constituídas de resinas sintéticastermoplásticas que incluindo, entre outros, polietileno linear de baixa ou alta densidade,polipropileno revestido com uma camada de polietileno, metaloceno, filme curado comfeixe de elétrons, poliéster, PLA, ou polímeros termoplásticos aos quais é adicionado umaditivo degradável ou de compósito. As camadas de filme (30) são impressas ouimpressas no verso usando flexografia ou outro método de impressão.
Em algumas configurações da presente invenção, é usado um filme de OPP decalibre 70 (polipropileno orientado) na forma de tubo, em que o filme é alisado,desenrolado de um rolo e alimentado através de um ou dois Iaminadores ou extrusoressobre as partes superior e inferior do tubo alisado. Um filme plástico maciço é impressono verso (isto é, de forma que a impressão fique no lado inferior da camada externa dosaco), em seguida desenrolado de um rolo e laminado usando rolos de pressão oualgum outro meio conhecido de adesão, contra ambos os lados do tubo de malha/tecidode polipropileno alisado, usando polietileno misturado com uma resina de colagem (istoé, uma resina que confere propriedades adesivas adicionais ao filme). Esse produtolaminado é enrolado em um rolo grande. O rolo é então levado a uma linha de sacos, naqual são formados os sacos, opcionalmente com reforços com nesgas laterais(dobras/vincos que conferem ao saco uma qualidade tridimensional), cortados para seucomprimento e então fechados com costura. 0 resultado é uma estrutura com duasdobras, com (a) uma camada de filme maciço e (b) uma camada de tecido de malhatecida com (a) e (b) coladas por uma camada de resina de colagem. Algumasconfigurações também podem incluir uma camada interna de filme maciço que agecomo um revestimento do interior do saco.
De acordo com algumas configurações, uma resina adesiva de camada decolagem pode ser usada para colar camadas separadas do saco. Uma resina de colagemde camada, uma mistura de resinas de camada de colagem, ou uma resina adesivasemelhante pode ser usada. Essas resinas podem incluir, por exemplo, etileno-acetatode vinila (EVA), EVA modificado, ácido acrílico de etileno (EAA), etileno metil acrilato(EMA), poliolefinas modificadas por anidrido (AMP) ou outros copolímeros de poliolefinaadequados. A resina adesiva de camada de colagem pode ou não ser misturada compolietileno de baixa densidade e usada para colar a camada externa de filme impresso auma camada tecida constituída de polipropileno. Exemplos de resinas adesivas decamada de colagem ou suas misturas disponíveis comercialmente e úteis emconfigurações desta invenção incluem entre outras as resinas Bynel® fabricadas pelaDuPont, as resinas Plexar® fabricadas pela Equistar (LyondeII) e as resinas Lotader®fabricadas pela Arkema (Atofina).
Algumas configurações compreendem um saco feito de camada de filme plásticomaciço que pode ser impresso e então revestido ou coberto com um material curávelcom feixe de elétrons (curável com EB). Nessa configuração, o lado do saco curado comEB compreenderia a superfície externa do saco.
De acordo com uma configuração da presente invenção, o saco é selado em umaextremidade utilizando um dos seguintes métodos de fechamento ou selagem: costura,pontos, grampeamento, adesivos ou selagem a quente, uma tecnologia de perfil decooperação ou a inserção de uma tear strip em uma extremidade do saco para fácilabertura. Um método de selagem do saco é rolar uma extremidade do saco acabado demodo a criar uma dobra, sendo preferida uma dobra de aproximadamente 0,5 a 5polegadas e particularmente preferida uma dobra de aproximadamente 0,5-2 polegadas.Uma cola fundida quente ou uma gota de adesivo pode ser colocada ao longo da largurado saco dentro da dobra, e então a dobra é comprimida para selar o saco.
Um método alternativo de fechamento usa a dobragem de uma borda do saco(superior ou inferior) de modo que seja formada uma dobra de aproximadamente 0,5-5polegadas, a qual é então encintada usando uma fita polimérica transparente paramanter a borda dobrada no lugar e selar essa borda. Uma tira de rasgar ou fita derasgar pode de preferência ser acrescentada dentro da tira de fita para que se possaprontamente puxar a tira de rasgar e liberar a fita do saco. Alternativamente, uma tirade rasgar, fita de rasgar ou outro dispositivo de fácil abertura pode ser formadaperfurando o substrato do saco ou a fita polimérica usada para manter a borda dobradano lugar. Essa perfuração pode ser feita por qualquer meio adequado incluindo, porexemplo, o uso de laser.
Em uma configuração mais preferida da presente invenção, um recurso devedação dupla também pode ser incluído dentro da dobra, incluindo entre outros, osseguintes: (a) uma tira macho encaixando-se em uma ranhura fêmea; (b) abasdeslizantes; (c) abas metálicas estendendo-se além das bordas laterais do saco demodo que uma parte superior da embalagem de vedação dupla possa ser dobrada e asabas possam ser dobradas para manter o saco fechado; (d) tiras de fechamento do tipoVelcro; (e) um zipper convencional; (f) um revestimento de liberação de adesivorejuntável.Deve-se entender que a presente invenção não é de nenhuma forma limitadasomente às construções particulares divulgadas neste instrumento e mostradas nosdesenhos. As reivindicações anexas devem ser interpretadas de forma ampla para cobrirquaisquer variações ou modificações dentro do escopo ou gama de equivalentes dasreivindicações.

Claims (20)

1. Um saco de compósito para embalagem de produtos a granel, que compreende(a) uma camada de filme maciço polimérico e (b) uma camada de tecido de malhatecida polimérica, no qual uma resina de colagem aderida durante a fabricação doreferido saco de compósito adere (a) a (b), o referido saco de compósito sendo seladoem uma extremidade durante a fabricação.
2. O saco de compósito referido na reivindicação 1, no qual a referida camada defilme maciço polimérico compreende um material selecionado de um grupo consistindoem polietileno de baixa densidade, polietileno de alta densidade, polietileno linear debaixa densidade, metaloceno, poliéster, polipropileno revestido com polietileno e suascombinações.
3. O saco de compósito referido na reivindicação 1, no qual a referida camada detecido de malha tecida compreende um material selecionado de um grupo consistindoem polietileno de baixa densidade, polietileno linear de baixa densidade, polipropilenorevestido com polietileno, polietileno de alta densidade, metaloceno, copolímeros deetileno e propileno, poliésteres, poliamidas, polímeros de polivinila e suas combinações.
4. O saco de compósito referido na reivindicação 1, no qual no mínimo uma dasreferidas camadas de filme maciço polimérico e da referida camada de tecido de malhatecida polimérica compreende um ácido poliláctico.
5. O saco de compósito referido na reivindicação 1, no qual no mínimo umaextremidade do referido saco de compósito é enrolada durante a fabricação, formandouma dobra no referido saco de compósito.
6. O saco de compósito referido na reivindicação 5, no qual há uma fita de rasgardentro da referida dobra.
7. O saco de compósito referido na reivindicação 1, no qual o referido saco decompósito é vedável duplamente.
8. O saco de compósito referido na reivindicação 5, compreendendo ainda dentro dareferida dobra pelo menos um dos seguintes: (a) uma tira macho encaixando-se emuma ranhura fêmea; (b) abas deslizantes; (c) abas metálicas; (d) tiras de fechamentodo tipo Velcro; (e) um zíper convencional e (f) um revestimento de liberação de adesivorejuntável.
9. O saco de compósito referido na reivindicação 1, compreendendo ainda reforçoscom nesgas laterais.
10. O saco de compósito referido na reivindicação 6, no qual a referida tira de rasgaré formada por meio de laser.
11. Um método de fabricação de saco de compósito para acondicionamento deprodutos a granel, o qual compreende: (a) alimentação, através de um dispositivo derolo de aperto, compreende alimentação através de um dispositivo de rolo de aperto deuma combinação de filme maciço polimérico na forma de rolo e um tecido de malhatecida polimérica na forma de uma estrutura tubular, com uma resina de colagemadicionada durante a fabricação para aderir a referida mistura, no qual é formado umtubo alisado, laminado ou colado a ambos os lados a um filme maciço polimérico naforma de um rolo; e (b) corte do referido rolo em sacos individuais de compósito, noqual cada saco de compósito é selado em uma extremidade.
12. O método referido na reivindicação 11, no qual o referido filme maciço poliméricocompreende um material selecionado do grupo constituído de polietileno de baixadensidade, polietileno de alta densidade, polietileno linear de baixa densidade,metaloceno, poliéster, polipropileno revestido com polietileno, e suas combinações.
13. O método referido na reivindicação 11, no qual o referido tecido de malha tecidapolimérica consiste em material selecionado de um grupo compreendendo polietileno debaixa densidade, polietileno linear de baixa densidade, polipropileno revestido compolietileno, polietileno de alta densidade, metaloceno, copolímeros de etileno epropileno, poliésteres, poliamidas, polímeros de polivinila, e suas combinações.
14. O método referido na reivindicação 11, no qual pelo menos uma das referidascamadas de filme maciço polimérico e das referidas camadas de tecido de malha tecidapolimérica compreendem um ácido poliláctico.
15. O método referido na reivindicação 11, no qual uma extremidade do referido sacode compósito é rolada durante a fabricação, formando uma dobra no referido saco decompósito.
16. O método referido na reivindicação 15, no qual há uma tira de rasgar dentro dareferida dobra.
17. O método referido na reivindicação 11, no qual o referido saco de compósito éduplamente vedável.
18. O método referido na reivindicação 15, compreendendo ainda dentro da referidadobra: (a) uma tira macho encaixando-se em uma ranhura fêmea; (b) abas deslizantes;(c) abas metálicas; (d) tiras de fechamento do tipo Velcro; (e) um zíper convencional e(f) um revestimento de liberação de adesivo rejuntável.
19. O método referido na reivindicação 11, no qual o referido saco de compósitocompreende ainda reforços de nesgas laterais.
20. O método referido na reivindicação 16, no qual a referida tira de rasgar éformada por meio de laser.
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