ES2197652T3

ES2197652T3 - Material de empaquetado facilmente imprimible y reciclable, procedimiento de produccion de dicho material.

Info

Publication number: ES2197652T3
Application number: ES99931707T
Authority: ES
Inventors: Alf Jonasson; Jeff Thornton
Original assignee: SCA Packaging Marketing NV
Current assignee: DS Smith Packaging Marketing NV
Priority date: 1998-06-17
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2004-01-01
Anticipated expiration: 2019-06-16
Also published as: DE69907020T2; SE9802172D0; DK1135306T3; ATE237524T1; US6534138B1; AU4814399A; EP1135306A1; DE69907020D1; SE513847C2; WO2000000408A1; EP1135306B1; SE9802172L

Abstract

Un método para la fabricación de material de empaquetado (1; 21) para la producción de material en bruto de empaquetado o embalajes, que proporciona al menos una capa de superficie (2, 2¿; 22, 22¿) en forma de una estructura de material continuo, que consiste fundamentalmente en fibras de celulosas, y en el cual se aplica una capa a distancia (3; 23), y en el cual dicha capa a distancia comprende un material matriz y fibras de refuerzo, de tal forma que la citada capa de superficie (2, 2¿; 22¿, 22) está unida a la citada capa a distancia (3; 23). El citado método se caracteriza por el hecho de que el material matriz de la capa a distancia (3; 23) está en forma expansible durante la aplicación de la misma a la capa de superficie (2, 2; 22, 22¿), y por el hecho de que el material matriz es expandido en una fase diferente del proceso, después de la aplicación.

Description

Material de empaquetado fácilmente imprimible y reciclable, procedimiento de producción de dicho material.

Campo de aplicación

La presente invención se refiere a un material para empaquetado con alta capacidad de impresión y reciclabilidad. La invención, además, se refiere al método para la fabricación de este material de empaquetado.

Las expresiones que aquí se utilizan ``reciclabilidad'' y ``materias primas reciclables'' se refieren tanto al material como a la recuperación de energía, tal como la reutilización de las materias primas incluidas en el material de empaquetado cuando se fabrica un nuevo material de empaquetado, la recuperación biológica de las sustancias nutritivas incluidas en el material de empaquetado mediante su conversión en abono, la recuperación de energía cuando el material de empaquetado se utiliza como combustible, y otras.

Antes o en conexión con el uso del material de empaquetado de acuerdo con la presente invención en un embalaje, una capa que forma parte del material de empaquetado, compuesta por un material matriz y fibras de celulosa de refuerzo, se expande, dentro la cual tanto el material matriz como las fibras de refuerzo de celulosa están compuestas de materias primas renovables y reciclables. Antes de su expansión esta capa se ha aplicado sobre y se ha adherido a una o varias capas de superficie de fibras de celulosa.

La capa o capas de superficie del material de empaquetado de acuerdo con la presente invención proporciona una o varias superficies externas lisas con gran capacidad de impresión. Además, el material de empaquetado de acuerdo con la presente invención puede, de forma sencilla, ser reutilizado como materia prima para la fabricación de nuevo material de empaquetado. El material de empaquetado de acuerdo con la presente invención está pensado para sustituir al cartón corrugado y otros materiales de empaquetado que se utilizan en este mismo campo de aplicación. El material de empaquetado de acuerdo con la presente invención puede, por ejemplo, utilizarse para cajas o empaquetado en forma de láminas y, también, en aplicaciones en las que la necesidad de una buena capacidad de impresión es más alta de lo normal en los paquetes de cartón corrugado.

Introducción

El cartón corrugado es un material de empaquetado bien conocido desde hace mucho tiempo, que tiene una serie de ventajas importantes, tales como bajo peso, dureza adecuada, reciclabilidad y un precio proporcionalmente bajo.

La fabricación de cartón corrugado empieza con la fabricación del revestimiento y el material ondulado. El revestimiento se refiere a un papel resistente que forma las capas de superficie en el cartón corrugado. El revestimiento se fabrica preferentemente a partir de pulpa de sulfato sin blanquear de madera de coníferas. Sin embargo, recientemente se han empezado a utilizar fibras recicladas procedentes del cartón corrugado en los denominados revestimientos de prueba.

Además, con el fin de mejorar la capacidad de impresión, se han empezado a fabricar revestimientos multicapas, en los cuales la capa de revestimiento que va ser visible una vez terminado el paquete de cartón corrugado está formado por pulpa química blanqueada y/o contiene un relleno con mucho brillo. Estos revestimientos suelen denominarse ``revestimientos blancos''.

El material ondulado es la capa de papel con ondulaciones del cartón corrugado. Su función es proporcionar rigidez y volumen al cartón corrugado una vez terminado, preferiblemente creando una distancia entre las capas de revestimiento que forman parte del cartón corrugado. El material ondulado generalmente se fabrica a partir de pulpa semiquímica, por ejemplo, pulpa de sulfito neutro (NSSC).

Hay distintos grados de cartón corrugado, y algunos tienen una única capa de revestimiento, que ha sido unida a una capa de material ondulado mediante un adhesivo apropiado con una máquina para la fabricación de cartón corrugado destinada a este fin.

Sin embargo, lo más frecuente es unir dos capas de revestimiento sobre cada lado de una capa de material ondulado, o fabricar cartón ondulado formado por un número mayor de capas de revestimiento y de capas de material corrugado que se van alternando, por ejemplo, en la siguiente secuencia: revestimiento-material ondulado-revestimiento-material ondulado-revestimiento. Por lo tanto, el número de capas viene determinado, entre otros factores, por la durabilidad que se desea para el paquete de cartón corrugado una vez terminado.

En la fabricación del cartón corrugado, un aditivo químico muy utilizado en diferentes formas es el almidón o los derivados de éste. Esta adición de almidón puede servir, por ejemplo, como agente de refuerzo del secado en la fabricación de forros y revestimientos, o como adhesivo cuando se quieren transformar el revestimiento o el material ondulado en cartón corrugado.

El incremento cada vez mayor de la demanda de materiales reciclables ha hecho que los cartones y el papel que contienen material corrugado antes desechables puedan hoy ser reciclado sin problemas importantes, siempre y cuando entre los materiales de fabricación de incluyan las fibras de celulosa y el almidón, y siempre que el contenido en almidón no sea demasiado elevado. Ciertos adhesivos, capas de plásticos, partículas plásticas y otros aditivos sintéticos, sin embargo, pueden hacer que el proceso de reciclaje sea difícil, lo que puede dar lugar a problemas en la producción. Por lo tanto, es de desear que las materias primas reciclables que se reutilizan, por ejemplo, en la fabricación de material ondulado y revestimientos, no contengan cantidades elevadas de estos componentes problemáticos, y que el contenido en almidón o en derivados de este en relación con el contenido de fibras de celulosa no sea tampoco demasiado elevado.

En relación con esto, cabe mencionar que otros polímeros ``naturales'' con propiedades similares al almidón pueden funcionar bien en el reciclaje en el proceso de fabricación de material ondulado y otros materiales para empaquetado. Existe una serie de tales polímeros ``naturales'' que se basan en materias primas renovable y que, en principio, pueden recuperarse de la forma correspondiente en forma de almidón, siempre y cuando el contenido en polímeros ``naturales'' que se introducen durante el proceso no sea demasiado elevado. Ejemplos de tales polímeros ``naturales'', que, en este contexto, suelen ser equiparables al almidón, son la celulosa de carboximetilo (CCM), el alginato, la caseína, las colas de origen animal, los poliláctidos (PLA), los pentosanos, la quitina y otros polímeros fabricados a partir de materias primas no fósiles y, por tanto, renovables a corto plazo.

Se ha indicado que sería de utilidad fabricar material de empaquetado con celulosa expandida. Así, la patente de EEUU 5 035 930 presenta un producto conformado biodegradable que comprende un almidón expandido, que tiene un contenido elevado en amilasa (al menos del 45%). Se afirma que el producto expandido es de baja densidad, tiene una estructura de celdillas cerradas y puede ser comprimido. En la patente de EEUU 5 035 930, también se hace referencia al uso de material de almidón expandido en un material de empaquetado biodegradable, tal como un intercalado o un relleno poco apretado.

Además, la patente EP 0 696 612 A2 se refiere a unos materiales alveolares y al proceso para su fabricación. Se afirma que los materiales alveolares tienen una densidad de entre 5 y 300 kg/m^{3} y que se obtienen por medio de partículas alveolares aglomerantes, que están compuestas de material termoplástico fabricado con almidones o con un polímero termoplástico natural que es capaz de absorber el agua cuando pasa al estado termoplástico, y de un polímero termoplástico y agua. Se dice que la función del polímero termoplástico es reforzar la resistencia de la composición y obtener partículas alveolares de elasticidad elevada y poca sensibilidad a la humedad. En la patente EP 0 696 612 A2, se hace también referencia al hecho de que pueden formarse fácilmente estructuras en forma de sándwich uniendo una o varias láminas o paneles, las cuales se han obtenido por medio de la aglomeración de las partículas alveolares, y que las láminas o paneles biodegradables pueden unirse mediante láminas de papel o de cartón o mediante una película o una lámina de material plástico biodegradable o de material plástico convencional. Además, se afirma que se pueden incluir fibras de celulosa en tales láminas o paneles junto con las partículas alveolares. En la patente WO 94/05492 se presenta un material laminado formado por almidón endurecido, que se une a otro material. El laminado se obtiene mediante la extrusión de una suspensión de almidón expandido entre dos capas exteriores.

Algo que puede considerarse como una desventaja del cartón corrugado tradicional es que la capa de material corrugado está unida al revestimiento sólo por la parte superior de las cretas de las ondulaciones. Esto produce muchas veces el problema conocido con el nombre de ``efecto de la tabla de lavar''. Este problema consiste en que la superficie externa del cartón corrugado (es decir, el revestimiento) forma una estructura parecida a la de una tabla de lavar con sus crestas de las ondulaciones y las zonas deprimidas de éstas. Esta da lugar a una merma de la capacidad de impresión, y, entre otras cosas, explica porque hasta la fecha la impresión sobre cartón corrugado se ha limitado a técnicas de impresión flexográficas relativamente simples. Los materiales de empaquetado anteriormente conocidos de almidón expandido sin ninguna capa superficial de papel pueden ser impresos con el uso de técnicas especiales de impresión. Además, la recuperación de estos materiales de empaquetado para conseguir materias primas para fabricar nuevo material de empaquetado puede conllevar ciertas dificultades, y pueden haber ciertas restricciones a la hora de eliminarlos mediante incineración o convirtiéndolos en abono.

Cuando los materiales de empaquetado están formados por partículas de almidón alveolares cuyas partículas forman paneles o láminas en un estado de preexpansión y a las que, a partir de ahí, se las ha dotado mediante laminado de capas superficiales de papel, también puede haber problemas debidos a la irregularidad de las superficies externas y dificultad para la impresión. Esto ocurre porque las partículas de almidón expandido, que tienen una densidad/dureza diferente de la sustancia aglutinante que mantiene unidos los paneles o láminas, fácilmente pueden dar lugar a irregularidades en la capa superficial externa del papel, lo que causará dificultades de impresión. Además, el reciclaje de tales materiales puede ser muchas veces difícil debido al número proporcionalmente grande de componentes químicos que contienen, lo cuales también tienen, a su vez, compuestos químicos que están fabricados con materias primas fósiles y no renovables y, por tanto, no deseadas.

Resumen de la invención

En consecuencia, el primer objetivo de la presente invención es proporcionar un método para la fabricación de un material de empaquetado que resuelva los problemas mencionados que surgen con los materiales de empaquetado hasta ahora conocidos, que proporciona al menos una superficie externa con una capacidad elevada de impresión, y que, además, proporciona una capacidad de reciclabilidad elevada para la obtención de materias primas que sirven, a su vez, para la fabricación de nuevos materiales de empaquetado.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un material de empaquetado que se fabrica de acuerdo con el método que se presenta en la presente invención. Además, es también objetivo de la presente invención ofrecer un material de empaquetado que reduce los costes de transporte y almacenamiento y que aumenta el número de opciones disponibles cuando se convierte el material de empaquetado en material en bruto o en embalajes.

De acuerdo con la Reivindicación 1, los objetivos de la presente invención referidos se logran mediante un método para la fabricación de un material de empaquetado para la producción de material en bruto para empaquetado y embalajes, que comprende al menos una capa de superficie en forma de una estructura continua de material, formado fundamentalmente por fibras de celulosa y una capa a distancia que se aplica a la citada estructura. Ducha capa a distancia comprende un material matriz y fibras de refuerzo, de tal forma que la citada capa de superficie está unida a dicha capa a distancia. El método se caracteriza por el hecho de que el material matriz en la capa a distancia permanece en forma expansible durante su aplicación a la capa de superficie, y por el hecho de que el material matriz se expande en una fase distinta del proceso, después de la citada aplicación.

Un material de empaquetado de acuerdo con la presente invención que comprende al menos una capa de superficie que consiste fundamentalmente en fibras de celulosa y en al menos una capa a distancia, en la cual dicha capa a distancia está formada por un material matriz y fibras de refuerzo, preferiblemente fibras de refuerzo de celulosa, y en la cual la citada capa a distancia se caracteriza fundamentalmente por el hecho de que el material matriz de la capa a distancia está en estado expansible, y por el hecho de que el material de empaquetado se fabrica según el método de acuerdo con cualesquiera de las Reivindicaciones de la 1 a la 8.

Se obtienen ventajas cuando tanto el material matriz como las fibras de refuerzo están fabricadas con materiales básicos renovables y reciclables. De acuerdo con la presente invención, el material matriz de la capa a distancia está en estado expansible, y dicha capa es una capa regular y continua que se une a la capa de superficie en multitud de puntos de unión, que están distribuidos de forma uniforme y continua en el plano del material de empaquetado entre la capa a distancia y la capa superficial, de tal forma que se consigue una superficie exterior regular sobre la capa superficial con gran capacidad de impresión. Además, de acuerdo con la presente invención, la cantidad de material matriz, de fibras de celulosas del material de empaquetado y la resistencia de los puntos de unión cuando el material está completamente mojado se adaptan para permitir la recuperación de materias primas para la producción de nuevo material de empaquetado.

Con el fin de lograr los objetivos de la presente invención, el tipo de material matriz que se fabrica a partir de materias primas renovables y reciclables y que se utiliza en la capa a distancia es en principio irrelevante, siempre y cuando el material de empaquetado que se obtenga reúna las características que se especifican en las Reivindicaciones de la presente invención. Por lo tanto, el material matriz utilizado tiene que ser expansible, aplicable de forma regular, en capa continua y capaz de poder ser reciclado para la fabricación de nuevo material de empaquetado. En consecuencia, el material matriz utilizado tiene que contener algún agente de expansión, por ejemplo, agua, un compuesto químico que emita gases cuando se calienta o similar.

La aplicación de la capa a distancia se puede realizar con cualquier tipo de máquina apropiada, que pueda formar y aplicar una capa a distancia que comprenda un material matriz y fibras de refuerzo de celulosa, siempre y cuando la capa a distancia aplicada de esta forma cumpla las características de acuerdo con la presente invención.

La capa a distancia para su uso en el material de empaquetado de acuerdo con la presente invención puede formarse y aplicarse, por ejemplo, de forma análoga a la técnica ya conocida de extrusión del almidón, en la cual el almidón es llevado al estado termoplástico en un extrusor y se forma una capa a distancia con forma de estructura, que se aplica sobre una capa de superficie o entre dos capas de superficie, por ejemplo, de revestimiento. Por lo tanto, la capa a distancia puede expandirse en conexión con la extrusión por medio del agua incluida en la estructura del almidón, la cual, debido a la alta temperatura que se alcanza durante la extrusión, forma vapor de agua en expansión, o bien la expansión puede realizarse por medio de otro agente de expansión y/o mediante un proceso en una fase siguiente a la formación / aplicación.

En consecuencia, la expansión de la capa a distancia puede realizarse con cualquier técnica apropiada, y puede consistir, por ejemplo, en el uso de calor o de cualquier otra energía que sea adecuada, o cualquier otro agente de activación ya conocido y utilizado en los procesos de expansión.

Una ventaja importante que ofrece la presente invención es que es posible producir material de empaquetado en forma de estructuras continuas y posteriormente, independientemente de la producción de este material de empaquetado, transformar el material de empaquetado en material en bruto o en embalajes acabados. Debido al hecho de que el material de empaquetado de acuerdo con la presente invención es expansible después de la laminación de la capa o de las capas a distancia a la capa o capas de superficie, el material de empaquetado puede ser transportado y almacenado en rollos. La conversión en material en bruto o en embalajes acabados puede hacerse a continuación por parte de un fabricante, que puede decidir el grado de expansión del material y la forma y tamaño de cada uno de los bloques de material en bruto o de los embalajes acabados. Por lo tanto, la presente invención ofrece muchas posibilidades y opciones en el proceso de fabricación.

Las fibras de celulosa de la capa o capas de superficie pueden ser de cualquier tipo que sea adecuado, preferiblemente del tipo que se utiliza en la producción convencional de cartón corrugado. La capa o capas de superficie pueden también ser de revestimiento blanco, revestimiento de prueba o de cualquier otro tipo de papel o cartón que sea adecuado.

Además, las fibras de refuerzo de celulosa pueden ser de cualquier tipo, fabricadas con materias primas renovables y reciclables, pero se obtienen ventajas si se utiliza el mismo de tipo de fibra que el de las fibras de celulosa de la capa o capas de superficie. Cuando se forma la capa a distancia, deben utilizarse medios adecuados para añadir las fibras de refuerzo de celulosa al material matriz.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, la presente invención se ilustrará con referencia a los dibujos que se adjuntan, en los cuales:

Fig. 1: muestra una vista transversal esquemática de una de las realizaciones preferidas de un material de empaquetado según la presente invención, con la capa a distancia en estado expandido; y

Fig. 2: muestra esquemáticamente una de las realizaciones preferidas de un método de acuerdo con la presente invención.

En relación con los dibujos que se adjuntan, debe observarse que el grosor del material de empaquetado según la presente invención y las diferentes capas de material no están a escala en las Figuras 1 y 2, sino que han sido aumentadas para ilustrar la invención con más claridad.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

A continuación, se describen una serie de realizaciones preferidas de la presente invención en conexión con las Figuras 1 y 2.

En la primera realización preferida de un material de empaquetado según la presente invención (Fig. 1), el material de empaquetado 1 comprende dos capas de superficie 2, 2' y una capa a distancia 3 situada entre las dos capas de superficie.

Las dos capas de superficie 2 y 2', que están formadas fundamentalmente por fibras de celulosa 4, 4', 4'', están situadas en la posición convencional de revestimiento y tienen una resistencia de 150 gr/m^{2}. Sin embargo, es también posible en otras realizaciones de la presente invención utilizar sólo una capa de superficie o, en realizaciones con dos capas de superficie, resistencias inferiores o superiores a 150 gr/m^{2}. Además, en otras realizaciones de la presente invención, la capa o capas de superficie pueden estar formadas por otro tipo de papel distinto al revestimiento convencional.

La capa a distancia 3 comprende un material matriz 5 y fibras de refuerzo de celulosa 6, 6', 6''. Ambas están formadas por materias primas renovables y reciclables. En esta realización de la presente invención, el material de matriz 5 es un almidón expandido de amilosa, mientras que las fibras de refuerzo de celulosa están formadas por pulpa de sulfato convencional no blanqueada, que ha sido mezclada con el almidón de amilosa y llevado al estado termoplástico en relación con la extrusión de la capa a distancia 3 situada entre las dos capas de superficie 2, 2'. Naturalmente, en otras realizaciones, la capa a distancia puede aplicarse sobre las capas de superficie con otra técnica apropiada y ya conocida distinta a la extrusión.

Las dos capas de superficie 2 y 2' están unidas a la capa a distancia 3 situada entre ellas por medio de puntos de unión 7, 7', 7'', los cuales, en esta primera realización de la presente invención, comprenden una combinación de uniones térmicas y uniones de papel, también denominados enlaces de hidrógeno.

En esta primera realización, el material matriz 5 (es decir, el almidón de amilosa) de la capa a distancia 3 ha sido expandido en el material de empaquetado 1 entre las dos capas de superficie 2, 2'. Según la presente invención y esta primera realización de la misma, la capa a distancia 3 es una capa continua y regular, en la cual los citados puntos de unión 7, 7', 7'' se extienden fundamentalmente en continuidad con el plano del material de empaquetado 1entre la capa a distancia 3 y la capa de superficie 2, 2' respectiva. En su conjunto, esto permite obtener sobre las capas de superficie 2, 2'' una superficie externa lisa 8 con gran capacidad de impresión.

De acuerdo con la presente invención y con esta primera realización de la misma, los contenidos del material matriz 5, las fibras de celulosa 4, 4', 4'' y las fibras de refuerzo de celulosa 6, 6', 6'' del material de empaquetado 1 y la resistencia de los puntos de unión 7, 7', 7''cuando están completamente mojados se adaptan para permitir el reciclaje de las materias primas para la fabricación de nuevo material de empaquetado. En la primera realización de la presente invención, esto se ha logrado por medio del almidón de amilosa utilizado como material matriz 5, que es comparativamente más fácil de disolver en agua templada. Además, en la primera realización de la presente invención, el contenido de las fibras de refuerzo de celulosa 6, 6', 6'' es de aproximadamente el 50% del peso de la capa a distancia 3, lo que garantiza que un número suficiente de puntos de unión 7, 7', 7'' son enlaces de hidrógeno, que pueden ser fácilmente disueltos en agua en relación con el reciclaje. Sin embargo, es también posible que las fibras de refuerzo de celulosa 6, 6', 6'' tengan otro contenido o haya realizaciones en las cuales se añada resina resistente al humedecimiento o cualquier otra sustancia similar a las capas de superficie 2, 2' o a la capa a distancia 3 con el fin de aumentar la resistencia a la humedad del material de empaquetado de acuerdo con la presente invención. En tales casos, el contenido del agente resistente al humedecimiento debe ser adaptado con precisión con el fin de no dificultar el reciclaje o, como alternativa, puede usarse resina de un tipo que pueda disolverse en agua templada o utilizarse un pH elevado.

En una realización especialmente ventajosa de la presente invención, el material matriz 5 ha sido fabricado a partir de una o varias materias primas seleccionadas a partir del grupo del almidón nativo, el almidón modificado, los derivados de la celulosa (p. ej., la celulosa de carboximetilo [CCM]), el alginato, la caseína, las colas de origen animal, los poliláctidos (PLA), los pentosanos, la quitina u otros polímeros que han sido fabricados a partir de materias primas naturales y renovables a corto plazo.

En otra realización de la presente invención, el material de empaquetado 1 comprende una primera 2 y una segunda 2' capa de superficie a cada lado de la capa a distancia 3. En esta realización de la presente invención, una proporción de las fibras de refuerzo de celulosa 6, 6', 6''une la capa a distancia 3 con la primera 2 y segunda 2' capa de superficie por medio de enlaces de hidrógeno 7 situados entre los puntos de unión 7, 7', 7''. En esta segunda realización de la presente invención, las uniones de papel 7 (enlaces de hidrógeno) contribuyen a aportar una mayor rigidez y resistencia a la carga al material de empaquetado 1 cuando está seco, ya que los enlaces de hidrógeno unen las fibras de refuerzo de celulosa 6, 6', 6'' con las capas de superficie 2, 2' y unas con otras, con el fin de formar una red de refuerzo que, en esta segunda realización de la presente invención, en principio, une las dos capas de superficie 2, 2'. En esta realización, el contenido de las fibras de refuerzo de celulosa 6, 6', 6'' deben tener un peso de al menos el 40% del peso total de la capa a distancia 3, con el fin de conseguir una cantidad suficiente de enlaces de hidrógeno, de tal forma que, además, sea más fácil realizar el reciclaje del material de empaquetado 1 cuando está completamente mojado, gracias a que los enlaces de hidrógeno 7 pueden ser eliminados fácilmente con agua.

En una tercera realización del material de empaquetado según la presente invención, las fibras de celulosa 4, 4', 4'' y las fibras de refuerzo de celulosa 6, 6', 6''representan juntas más del 50% del peso del material de empaquetado 1. Esto permite que el material de empaquetado 1 pueda ser reciclado fácilmente para, con la adición además de fibra de celulosa, conseguir materias primas para la fabricación de nuevo material para las capas de superficie 2, 2'', que, en la realización de la presente invención que se describe aquí, son de revestimiento. En esta tercera realización, el elevado contenido total en fibras de celulosa del material de empaquetado permite que se pueda realizar el reciclaje y la fabricación de, por ejemplo, nuevos revestimientos, sin ningún problema.

En una realización especialmente ventajosa del material de empaquetado de acuerdo con la siguiente invención, la resistencia al aplastamiento de los bordes del material de empaquetado 1 es en lo esencial equivalente en todas las direcciones en el plano del material de empaquetado 1, cuando la capa a distancia 3 se ha expandido. Esto permite una mayor flexibilidad cuando se diseñan y fabrican embalajes / cajas, ya que no es necesario hacer ninguna consideración especial con respecto a las diferentes propiedades de resistencia del material de empaquetado 1 en la máquina en las direcciones cruzadas. El material de empaquetado 1, según esta realización de la presente invención, puede lograrse por medio de la selección de las capas de superficies 2, 2', con una baja anisotropía intrínseca y, además, controlando con precisión las condiciones durante la extrusión (aplicación) de la capa a distancia 3.

De acuerdo con una cuarta realización del material de empaquetado de acuerdo con la presente invención (Fig. 2), la capa a distancia 3 ha sido expandida con el material de empaquetado 1 situado entre las dos superficies, a una distancia definida entre una y otra, de tal forma que el grosor del material de empaquetado 1 ha alcanzado un valor predeterminado que se adapta al tipo de material de empaquetado en bruto o embalaje en el cual se va a utilizar el material de empaquetado 1. Esta realización de la presente invención proporciona también mayores posibilidades de control del material de empaquetado según la presente invención, tales como diferentes densidades y propiedades de resistencia.

De acuerdo con otra realización especialmente ventajosa del material de empaquetado según la presente invención, la capa a distancia 3 está en un estadio de no expansión pero expansible cuando el material de empaquetado 1 se entrega al usuario de los embalajes. En tal caso, se pretende que la capa a distancia sea expandida por el usuario con un dispositivo apropiado que, por ejemplo, puede estar formado por dos superficies calentadas (similares a las que se muestran en la Fig. 2 con los números 29, 29'), por medio del cual se produce la expansión hasta alcanzar el grosor adecuado. Esta realización es de gran valor para reducir al máximo el volumen a transportar entre el fabricante del material de empaquetado 1 o material de empaquetado en bruto de acuerdo con la presente invención y el usuario del contenido de los embalajes.

En otra realización del material de empaquetado de acuerdo con la presente invención, la capa a distancia 3 ha sido aplicada sobre una o varias superficies 2, 2' por el fabricante del material de empaquetado 1, y la capa a distancia 3 ha sido expandida mediante un proceso distinto después de la aplicación. Esta realización tiene la ventaja, por ejemplo, de que el fabricante del material de empaquetado puede ``convertir'' diferentes grados del material de empaquetado con diferentes grosores, comenzando con un único grado no expandido.

En otra realización del material de empaquetado de acuerdo con la presente invención, la capa de distancia 3 ha sido aplicada sobre la capa o las capas de superficie 2, 2' y expandida ya antes de que el material de empaquetado 1 sea entregado al usuario de los embalajes. Esta realización tiene la ventaja de que, cuando están implicados pequeños usuarios de embalajes, que, por diferentes razones, quieren conseguir material de empaquetado en bruto o en embalajes que estén en condiciones prácticamente de ser llenados.

En otra realización del material de empaquetado de acuerdo con la presente invención, la capa a distancia 3 no se expande hasta que el material de empaquetado 1 no ha sido convertido en un embalaje. Esta realización del material de empaquetado 1 puede tener la ventaja de que permite la reducción al máximo del volumen de almacenamiento cuando se almacena el material de empaquetado en bruto, y ofrece la posibilidad de conseguir, por ejemplo, embalajes tipo caja que tienen una mayor estabilidad, ya que la expansión tiene lugar después de doblar el material para formar una caja, lo que da lugar al cierre de los pliegues.

A continuación, se describen una serie de realizaciones del método de acuerdo con la presente invención con referencia a la Figura 2 adjunta.

En la Figura 2 adjunta se muestra la aplicación de una capa a distancia 23 entre dos capas de superficie 22, 22', pero también es posible otra realización de la presente invención en la que se aplica una capa a distancia sobre y se une a una capa de superficie, o realizaciones de la presente invención en las cuales varias capas a distancia, simultáneamente o en varias fases, se aplican sobre y se unen a varias capas de superficie, por ejemplo, con la siguiente secuencia: capa de superficie-capa a distancia-capa de superficie-capa a distancia-capa de superficie.

Según una de las realizaciones preferidas de la presente invención, el método proporciona al menos una capa de superficie 22, 22', que está formada fundamentalmente por fibras de celulosa, y consiste en aplicar una capa a distancia 23, formada por un material matriz y fibras de refuerzo de celulosa sobre éste, de tal forma que la capa o las capas de superficie 22, 22' queden unidas a la capa a distancia 23 por medios de puntos de unión. Por lo tanto, tanto el material matriz como las fibras de refuerzo de celulosa están formados por materias primas renovables y reciclables.

Según la presente invención y la primera realización del método, la capa a distancia 23 se forma en forma de una capa continua y regular sobre la capa o capas de superficie 22, 22', de tal forma que los puntos de unión se desarrollan fundamentalmente en forma continua en el plano del material de empaquetado 21 entre la capa a distancia 23 y la capa o capas de superficie 22, 22'. Además, los contenidos del material matriz, de las fibras de celulosa y de las fibras de refuerzo de celulosa del material empaquetado 21, y la resistencia de los puntos de unión cuando están completamente mojados se adaptan para hacer posible el reciclaje de las materias primas para la fabricación de nuevo material de empaquetado 21, en el cual está presente el material matriz de la capa de superficie 23 en forma expansible o expandida en el material de empaquetado 21 en relación con la aplicación.

En una realización especialmente ventajosa del método según la presente invención, la capa o capas de superficie 22, 22' están presentes en forma de una o varias estructuras de material continuo, sobre las cuales se aplica la capa a distancia 23 con el fin de no ser expandida hasta más tarde en una fase distinta de proceso para conseguir el material de empaquetado 21. Esta realización proporciona una serie de ventajas, tales como un proceso de fabricación más sencillo con menos parámetros a controlar al mismo tiempo. Además, se puede conseguir una semi-fabricación no expandida del material de empaquetado, lo que, por ejemplo, puede proporcionar ventajas en forma de un menor volumen de almacenamiento, y, además, se pueden fabricar diferentes grados del material de empaquetado a partir de un único producto fabricado.

En otra realización favorable del método de acuerdo con la presente invención, el material matriz se produce a partir de uno o varios materiales seleccionados del grupo del almidón nativo, el almidón modificado, los derivados de la celulosa (p. ej., la celulosa de carboximetilo [CCM]), el alginato, la caseína, las colas de origen animal, los poliláctidos (PLA), los pentosanos, la quitina u otros polímeros fabricados a partir de materias primas naturales y renovables a corto plazo.

En otra realización favorable del método de acuerdo con la presente invención, se aplica la capa a distancia 23 entre y se une a la primera 22 y segunda 22' capa de superficie. Según esta realización, se forman enlaces de hidrógeno entre la primera capa de superficie 22 y la capa a distancia 23 y la segunda capa de superficie 22' y la capa a distancia 23 en relación con la aplicación por medio de las citadas fibras de refuerzo de celulosa, donde las uniones de papel contribuyen a una rigidez elevada y a la resistencia frente a la carga del material de empaquetado 21 cuando está seco. Además, se proporciona una cantidad suficiente de enlaces de hidrógeno con el fin de facilitar el reciclaje del material de empaquetado cuando esta completamente mojado, lo que se logra gracias al contenido en fibras de refuerzo de celulosa con un peso de al menos el 40% del peso total de la capa a distancia 23.

En otra realización del método de acuerdo a la presente edición, las citadas fibras de celulosa y la fibras de refuerzo de celulosa tienen un contenido que, en conjunto, representa un peso de más del 50% del material de empaquetado 21. Esto permite el reciclaje del material de empaquetado 21 de forma sencilla con el fin de, junto con fibras adicionales de celulosa, formar materia prima renovable para la producción de material para las capas de superficie 22, 22'.

En otra realización del método de acuerdo con la presente invención, la capa a distancia 23 se expande, de tal forma que la resistencia de los bordes al aplastamiento del material de empaquetado 21 se hace a partir de ese momento equivalente en todas las direcciones del plano del material de empaquetado 21. Esto se logra seleccionando capas de superficie 22, 22' con baja anisotropía intrínseca y, además, controlando cuidadosamente las condiciones durante el proceso de extrusión de la capa a distancia 23.

Según otra realización del método de acuerdo con la presente invención, la capa a distancia 23 se expande con el material empaquetado 21 situado entre dos superficies 29, 29', a una distancia definida una de otra. En la realización descrita de la presente invención, las superficies 29, 29' consisten en dos placas calentadas que proporcionan también una función de limitación del grosor y son capaces de activar el agente de expansión incluido en la capa a distancia 23 gracias a su alta temperatura. Según esta realización, puede controlarse el grosor del material de empaquetado 21, de tal forma que alcance un valor predeterminado, que se adapta al tipo de material en bruto 30 o del embalaje 30' en el cual se va a utilizar el material de empaquetado 21. También puede haber realizaciones de acuerdo con la presente invención en las cuales las dos superficies 29, 29' desempeñen únicamente una función de limitación del grosor, y el agente de expansión es activado en conexión con la aplicación de la capa a distancia 23, o por medio de otra fuente de energía distinta u otro agente de activación que pueda activar el agente de expansión. Además, las dos superficies de limitación del grosor pueden estar en la forma de superficies sobre un par de cilindros rotatorios o similares, lo cual aporta más ventajas.

En otra realización del método según la presente invención, el material de empaquetado 21 se entrega al usuario del embalaje con la capa a distancia 23 en estado no expandido pero expansible, y, a partir de ese momento la capa a distancia 23 puede ser expandida por el usuario del embalaje.

En otra realización alternativa, la capa de distancia 23 se aplica sobre la o las capas de superficie 22, 22' por el fabricante del material de empaquetado, y después de expande la capa a distancia en otra fase del proceso después de la aplicación.

En otra realización del método de acuerdo con la presente invención, la capa a distancia se aplica sobre la capa de superficie 22, 22', y se expande antes de que el material de empaquetado 21 sea entregado al usuario del embalaje.

Según una realización alternativa del método de acuerdo con la presente invención, la capa a distancia 23 no se expande hasta después de que el material de empaquetado haya sido transformado en un embalaje terminado 30'. Esta realización, naturalmente, requiere dispositivos especiales, por ejemplo, dispositivos para activar el agente de expansión incluido en la capa a distancia 23 por medio de calor u otra energía.

En lo que antecede, la presente invención ha sido descrita por medio de una serie de realizaciones de la misma y en referencia a los dibujos que se adjuntan. Sin embargo, debe entenderse que la presente invención de ninguna forma se limita a las realizaciones que se han descrito aquí, y que su ámbito de aplicación viene definido únicamente por las Reivindicaciones que sigue.

Por lo tanto, son posibles otras realizaciones de la presente invención en las que varias láminas de material de empaquetado expansible o expandido de acuerdo con la presente invención son laminadas juntas para formar un número apropiado de capas.

Claims

1. Un método para la fabricación de material de empaquetado (1; 21) para la producción de material en bruto de empaquetado o embalajes, que proporciona al menos una capa de superficie (2, 2'; 22, 22') en forma de una estructura de material continuo, que consiste fundamentalmente en fibras de celulosas, y en el cual se aplica una capa a distancia (3; 23), y en el cual dicha capa a distancia comprende un material matriz y fibras de refuerzo, de tal forma que la citada capa de superficie (2, 2'; 22', 22'') está unida a la citada capa a distancia (3; 23). El citado método se caracteriza por el hecho de que el material matriz de la capa a distancia (3; 23) está en forma expansible durante la aplicación de la misma a la capa de superficie (2, 2; 22, 22'), y por el hecho de que el material matriz es expandido en una fase diferente del proceso, después de la aplicación.

2. Un método de acuerdo con la Reivindicación 1, que se caracteriza por el hecho de que el material matriz ha sido fabricado a partir de una o varias materias primas elegidas del grupo del almidón nativo, el almidón modificado, los derivados de las celulosa, el alginato, la caseína, las colas de origen animal, los poliláctidos (PLA), los pentosanos, la quitina y otros polímeros fabricados con materias primas naturales y renovables a corto plazo.

3. Un método de acuerdo con las Reivindicaciones 1 ó 2, que se caracteriza por el hecho de que las fibras de refuerzo son fibras de refuerzo de celulosa, y por el hecho de que las fibras de celulosa de la capa de superficie (2, 2', 22, 22') y las fibras de refuerzo de celulosa están presenten en cantidades que juntas representan más del 50% del peso del material de empaquetado (1; 21).

4. Un método de acuerdo con cualesquiera de las Reivindicaciones 1-3, que se caracteriza por el hecho de que la capa a distancia (3; 23) se expande, y por el hecho de que la resistencia de los bordes al aplastamiento del material de empaquetado (1; 21) se hace a partir de ese momento equivalente en lo esencial en todas las direcciones en el plano del citado material de empaquetado (1; 21).

5. Un método de acuerdo con cualesquiera de las Reivindicaciones precedentes, que se caracteriza por el hecho de que la capa a distancia (3; 23) se aplica entre y se une a una primera y una segunda capa de superficie (2, 2'; 22, 22').

6. Un método de acuerdo con cualesquiera de las Reivindicaciones precedentes, que se caracteriza por el hecho de que la capa a distancia (3; 23) se expande de tal forma que el grosor del material de empaquetado (1; 21) alcanza un valor predeterminado.

7. Un método de acuerdo con cualesquiera de las Reivindicaciones precedentes, que se caracteriza por el hecho de que la capa a distancia (3; 23) se expande después de que el material de empaquetado (1, 21) haya sido transformado en un embalaje terminado (30').

8. Un método de acuerdo con cualesquiera de las Reivindicaciones anteriores, que se caracteriza por el hecho de que el material matriz está formado por almidón, que está en estado termoplástico antes de la expansión.

9. Un material de empaquetado que comprende al menos una capa de superficie (2, 2'; 22, 22') y al menos una capa a distancia (3; 23'), en el cual la citada capa de superficie (2, 2'; 22; 22') está formada fundamentalmente por fibras de celulosa (4, 4', 4''), en el cual la citada capa a distancia (3, 23) está formada por un material matriz (5) y fibras de refuerzo, y en el cual la citada capa de superficie (2, 2'; 22, 22') está unida a la citada capa a distancia (3; 23), y que se caracteriza por el hecho de que el material de empaquetado está formado según el método de acuerdo con cualesquiera de las Reivindicaciones 1-8, y por el hecho de que el material matriz (5) de la capa a distancia (3; 23) es expansible.

10. Un material de empaquetado de acuerdo con la Reivindicación 9, que se caracteriza por el hecho de que el material matriz ha sido fabricado a partir de una o varias materias primas elegidas a partir del grupo del almidón nativo, el almidón modificado, los derivados de la celulosa, el alginato, la caseína, las colas de origen animal, los poliláctidos (PLA), los pentosanos, la quitina u otros polímeros que han sido fabricados a partir de materias primas naturales y renovables a corto plazo.

11. Un material de empaquetado de acuerdo con la Reivindicaciones 9 ó 10, que se caracteriza por el hecho de que la fibras de refuerzo son fibras de refuerzo de celulosa, y por el hecho de que la cantidad de las citadas fibras de celulosa y las citadas fibras de refuerzo de celulosa juntas es superior al 50% del peso del material de empaquetado (1, 21).

12. Un material de empaquetado de acuerdo con cualesquiera de las Reivindicaciones 9-11, que se caracteriza por el hecho de que la resistencia al aplastamiento de los bordes del citado material de empaquetado (1; 21) es esencialmente equivalente en todas las direcciones en el plano del citado material de empaquetado (1; 21) cuando la capa a distancia (3, 23) se ha expandido.

13. Un material de empaquetado de acuerdo con cualesquiera de las Reivindicaciones 9-12, que se caracteriza por el hecho de que la capa a distancia (3; 23) está unida a una primera y a una segunda capa de superficie (2, 2'; 22, 22').

14. Un material de empaquetado de acuerdo con cualesquiera de las Reivindicaciones 9-13, que se caracteriza por el hecho de que el material matriz está formado por almidón que ha estado en estado termoplástico.