ES2270599T3 - Metodo para producir laminado de envasado con barrera a los gases basada en almidon, y recipientes de envasado. - Google Patents

Abstract

Un método para producir un laminado de envasado (10) que tiene propiedades de barrera a los gases, proceso que comprende aplicar (en 21) una solución o dispersión de almidón o un derivado de almidón en un vehículo líquido a una superficie (11a) de un sustrato (11, 18) que tiene una capa núcleo (18) de papel o cartón y extraer (en 22) dicho vehículo líquido para depositar dicho almidón o derivado de almidón sobre dicha superficie (11a) y, opcionalmente, aplicar (en 23) una capa de plástico a dicho almidón o derivado de almidón para modificar la propiedades de dicho almidón o derivado de almidón de forma que el almidón o derivado de almidón proporcione una propiedad de barrera a los gases, en el que la superficie (11a) del sustrato (11, 18) tiene una lisura de 200 Bendtsen (ml/min) o mejor y en el que el almidón o derivado de almidón proporciona al laminado de envasado una propiedad de barrera a los gases de 50 cm³/m² en 24 h, a 1 atm (23 ºC, 50% HR) o mejor.

Description

Método para producir laminado de envasado con barrera a los gases basada en almidón, y recipientes de envasado.

La presente invención se refiere a materiales de envasado laminados que incluyen una capa barrera a los gases, la cual comprende almidón o un derivado de almidón, y a métodos de fabricar laminados de ese tipo.

La invención también se refiere a recipientes de envasado y envases manufacturados a partir de los materiales de envasado laminados de la invención.

En la industria del envasado, se hace a menudo uso de envases del tipo de un solo uso para el envasado y transporte de productos variados tales como, por ejemplo, productos alimenticios líquidos. De cara a obtener beneficios de las respectivas propiedades ventajosas de diferentes materiales, a menudo, se laminan juntos esos materiales diferentes en un laminado de envasado. Dependiendo de las circunstancias, el objetivo es a menudo proporcionar la mejor protección posible al producto a ser envasado, al mismo tiempo que el envase debe ser suficientemente fuerte mecánicamente para permitir su manipulación cómoda.

Para el envasado de productos alimenticios líquidos durante un transporte y almacenaje prolongados, puede ser importante que el laminado de envasado proporcione propiedades de barrera hacia gases, tales como el oxígeno, así como hacia líquidos y humedad. Usualmente, también se requiere que el envase sea estable dimensionalmente con el fin de proporcionar una manipulación fácil en el transporte y la distribución así como en el uso.

Las propiedades de barrera de líquidos son proporcionadas usualmente, en un material de envasado laminado, por medio de capas exteriores de plástico. Tales capas exteriores de plástico también usualmente se pueden sellar entre sí por medio de mezclado por fusión, de cara a proporcionar cierres herméticos del envase de una manera eficiente en costes y fiable. Normalmente, se emplean para este propósito termoplásticos, tales como poliolefinas, y los usados más a menudo son polietilenos, tales como polietileno de baja densidad (PEBD) preferiblemente.

La resistencia mecánica y la estabilidad en la configuración pueden obtenerse mediante la incorporación de una capa núcleo más rígida en el laminado de envasado, usualmente un papel o cartón estable dimensionalmente pero plegable. Esta es usualmente una capa intermedia pero el término "capa núcleo" usada aquí incluye tales capas incluso cuando éstas forman una cara externa del laminado.

Las propiedades de barrera hacia el gas oxígeno se obtienen mediante la incorporación de una capa de uno de los varios materiales de barrera conocidos en la técnica. Ejemplos de tales materiales barrera al oxígeno conocidos son metales y óxidos metálicos tales como el foil de aluminio (Al foil), recubrimientos de óxido de silicio y siloxano (SiOx) sobre una capa substrato de polímero así como materiales polímeros que tienen propiedades de barrera a los gases, tales como poliamidas (PA), polivinil alcohol (PVOH), polímeros de etilen-vinil-alcohol (EVOH) y polietilentereftalato (PET). Además de tales materiales sintéticos, se ha investigado la posibilidad de usar polímeros naturales y biodegradables (biopolímeros) tales como el almidón y los derivados del almidón como materiales barrera a los gases.

El uso de PVOH como un material barrera aplicado sobre una capa de polímero o sobre una capa núcleo de cartón que evita así la formación de grietas y alisa la superficie del cartón fue descrita en el documento de patente PCT/
SE96/01237.

Es conocido previamente que el almidón posee algunas propiedades de barrera a los gases cuando se emplea en capas relativamente gruesas, tal como en películas que tienen un espesor de alrededor de 20 a 30 \mum. Tales capas gruesas de material de almidón, sin embargo, no son adecuadas para su uso en laminados de envasado ya que se vuelven quebradizas y son propensas a agrietarse y a romperse durante la manipulación, por ejemplo en el proceso de laminación y cuando se conforman envases por plegado del laminado. Además de no ser flexible en la manipulación y fabricación y distribución, los laminados que incluyen tales capas gruesas de almidón también serían capaces de absorber más humedad, lo cual influiría negativamente en las propiedades de barrera a los gases.

A partir del documento de patente WO97/16312 se conoce que capas muy delgadas de almidón aplicadas sobre una capa núcleo pueden proporcionar propiedades de barrera a los gases, al menos, cuando se emplean junto a una capa adyacente plástica, la cual ha sido unida con la capa barrera de almidón por recubrimiento mediante extrusión del material plástico. Dos capas muy finas de almidón, aplicadas en cantidades de 0,5 y 1 g/m^{2} respectivamente, pesado en seco, sobre caras opuestas de una capa núcleo de cartón y cada una revestida por extrusión con una capa de plástico, proporcionaron una barrera al oxígeno de 289 cm^{3}/m^{2}, en 24 horas a 1 atm. De forma similar, dos capas de almidón aplicadas en cantidades de 1 y 1,5 g/m^{2} respectivamente, proporcionaron una barrera al oxígeno de 141 cm^{3}/m^{2}, en 24 horas a 1 atm. Los resultados obtenidos fueron, así, comparables con las propiedades de barreara de gas de, por ejemplo, una película de 12 \mum de espesor de PET orientado, representando con ello un material de "barrera de prestaciones medio".

El laminado de envasado WO97/16312 es, no obstante, simplemente un material de barrera a los gases de prestaciones medio. Esto significa que sólo puede ser usado para el envasado de productos alimenticios líquidos durante períodos de tiempo cortos de almacenamiento refrigerado. No se conoce hasta ahora en la técnica anterior el producir laminados de envasado que tengan propiedades de barrera a los gases de prestaciones alto a partir de materiales barrera a los gases de almidón o derivados de almidón. Sería mucho más deseable ser capaz de proporcionar un material de envasado que tenga propiedades de barreara de gas suficientes para un tiempo de almacenamiento largo de productos alimenticios líquidos, es decir, para una vida útil de almacenamiento prolongada (ESL) en almacenamiento refrigerado o incluso para almacenamiento aséptico. Tales propiedades de barrera al oxígeno de prestaciones alto están en el orden de unos 50 cm^{3}/m^{2}, en 24 horas a 1 atm (23ºC, 50% HR) o mejor, por ejemplo, hasta 30 cm^{3}/m^{2}, en 24 horas a 1 atm, es decir, propiedades de barrera al oxígeno comparables a las de, por ejemplo, PVOH, EVOH (etilenvinilalcohol copolímero) o poliamidas (PA) cuando se emplean en un espesor del orden de unos 5 \mum.

El documento de patente americana US 3661697 describe una estructura de varias capas resistente al oxígeno que comprende capas continuas lisas de poliolefina y amilosa, y papel pegado tanto a la capa de poliolefina como a la de amilosa. No se hace referencia alguna a la lisura de la capa de papel.

El documento de patente alemana DE 4109983 describe un recipiente de envasado flexible que comprende papel y una capa de termoplástico o lámina que consiste en almidón termoplástico. No se hace referencia alguna a la lisura de la capa de papel.

El documento de patente WO 96/36653 describe una barrera impermeable al agua que comprende hidrocoloides sustituidos endurecidos.

Nosotros hemos establecido ahora que es posible en un laminado de envasado obtener propiedades de barreara de gas oxígeno de prestaciones alto a partir del uso de almidón y materiales similares.

De acuerdo con esto, la presente invención proporciona ahora un método para producir un laminado de envasado que tiene propiedades de barrera al oxígeno, proceso que comprende el aplicar una solución o dispersión de almidón o derivados de almidón en un vehículo líquido a una superficie de un sustrato que tiene una capa núcleo de papel o cartón y el extraer dicho vehículo líquido para depositar dicho almidón o derivado de almidón sobre dicha superficie y, opcionalmente, aplicar una capa de plástico a dicho almidón o derivado de almidón para modificar las propiedades de dicho almidón o derivado de almidón de tal forma que el almidón o derivado de almidón proporcione una propiedad de barrera a los gases, en el que la superficie del sustrato tiene una lisura de 200 Bendtsen (ml/min) o mejor y en el que el almidón o derivado de almidón proporciona al laminado de envasado una propiedad de barrera a los gases de 50 cm^{3}/m^{2}, en 24 horas a 1 atm (23ºC, 50% HR) o mejor. Preferiblemente, la propiedad de barrera al oxígeno del laminado de envasado es de 40 cm^{3}/m^{2}, en 24 horas a 1 atm (23ºC, 50% HR) o mejor. Más preferiblemente, la propiedad de barrera al oxígeno del laminado de envasado es hasta 30 cm^{3}/m^{2}, en 24 horas a 1 atm (23ºC, 50% HR), por ejemplo 10 cm^{3}/m^{2}, en 24 horas a 1 atm (23ºC, 50% HR) o inferior.

Preferiblemente, el laminado de envasado comprende una capa de polímero plástico, preferiblemente un termoplástico, por ejemplo polietileno, laminado directamente sobre dicha capa de barrera a los gases. Lo más preferible es que dicho polímero sea PEBD. Otros termoplásticos que pueden emplearse incluyen todos los demás tipos de polietileno (incluyendo polietileno lineal de baja densidad, polietileno de densidad ultrabaja, polietileno de muy baja densidad, polietileno metalocénico y polietileno de alta densidad), polipropileno y polietilentereftalato.

La capa de barrera a los gases es aplicada a un revestimiento de hasta 7 g/m^{2} pesado en seco, por ejemplo, desde 0,5 hasta 5 g/m^{2}, más preferiblemente de 0,5 a 3 g/m^{2}, por ejemplo, de 1,5 a 2 g/m^{2}.

Preferimos que la capa barrera a los gases esté hecha por completo a partir de materiales naturales pero es aceptable incluir cantidades pequeñas de otros materiales poliméricos que no interfieran con las propiedades deseadas. Por ejemplo, la capa de barrera a los gases puede comprender, además, una cantidad pequeña de polímeros solubles en agua o dispersables en agua que tengan grupos funcionales hidroxilos, por ejemplo polivinil alcohol, y grupo carboxilo que contiene poliolefinas tal como el ácido etilen-acrílico o una mezcla de ellos. La cantidad de tales materiales puede ser desde 0 hasta el 30%, por ejemplo hasta el 20% o hasta el 10% en peso.

Hemos observado que cuando se aplica polietileno a una capa de almidón a alta temperatura, por ejemplo por encima de 200ºC, las propiedades de barrera a los gases del almidón son mejoradas y que bajo condiciones apropiadas puede hacerse que alcance o supere un nivel de prestaciones alto.

Preferiblemente, la superficie del sustrato es sustancialmente impermeable a dicho vehículo líquido.

El grado hasta el cual la superficie es impermeable al líquido puede ser medida midiendo la adsorción superficial, por ejemplo en unidades Cobb ("Cobb" = g (agua)/m^{2} adsorbido sobre la superficie en 60 segundos de exposición al líquido agua). La adsorción de otros líquidos podría medirse con un método análogo. El método de medir la adsorción Cobb está definido en SCAN P12-64 y en TAPPI T441. La adsorción superficial del plástico es generalmente alrededor de 1 Cobb, mientras que una superficie de papel lisa tendrá generalmente una adsorción de alrededor de 20 a 30 Cobb. Convenientemente para su uso en la invención, la superficie sustrato tendría una adsorción de 50 Cobb o menor, preferiblemente una adsorción de 30 Cobb o menor, más preferiblemente una adsorción de menos de 20 Cobb o lo más preferiblemente una adsorción de 10 Cobb o menor, por ejemplo, menos de 5 Cobb.

El método de medición de la lisura Bendtsen está definido en la SCAN (Normas Escandinavas de Pulpa y Papel) P21-67 y en TAPPI UM535.

Cuando el sustrato tiene una superficie plástica, se obtiene usualmente la lisura deseada, tal como en, por ejemplo, un sustrato laminado de cartón revestido de plástico.

Una razón de por qué no se alcanzó una propiedad de barrera alta en WO97/16312 puede ser que el núcleo de cartón careciera del grado de impermeabilidad requerido de forma que la solución acuosa de almidón que fue empleada puede haber penetrado en la superficie. Esto podría tener una acción adversa de varias maneras. Puede no haber habido entonces una superficie lisa y sin roturas de la capa de almidón debido a la penetración como tal en el cartón. Alternativamente, o adicionalmente, el secado del cartón para secar la capa de almidón puede causar la deformación de la superficie del cartón y con ello el agrietamiento de la capa de almidón.

Por esto es deseable que la capa de plástico sobre el núcleo sea suficientemente impermeable al vehículo líquido o suficientemente repelente al líquido para que haya una capa homogénea de almidón de espesor uniforme formada al secar la capa de almidón.

Se habría esperado que el cartón usado en WO97/16312 típicamente hubiera tenido una lisura superficial de 500-600 Bendtsen. Esto puede en sí mismo haber sido suficiente para evitar que la capa de almidón que es lisa y sin roturas tuviera zonas delgadas que proporcionan un paso para la transmisión del oxígeno.

De cara a evitar grietas, perforaciones o deformaciones en la capa de almidón o derivado de almidón, se prefiere que la superficie sobre la cual se aplica sea lisa, por ejemplo, que la superficie de sustrato tenga una lisura de 200 Bendtsen o mejor (es decir, menor), por ejemplo de hasta 150 Bendtsen, y lo más preferible alrededor de 100 Bendtsen.

El almidón para su uso en la invención puede ser de cualquier tipo convencional aunque ciertos almidones proporcionan mejores resultados que otros en las condiciones que hemos usado. Se prefiere el almidón de patata modificado, tal como el Raisamyl 306 (Raisio) que está oxidado con hipoclorito. Otras almidones aceptables incluyen el almidón de maíz y sus derivados, tales como el Cerestar 05773, un almidón de maíz hidroxipropilado.

Los derivados de almidón que son adecuados para su uso en la invención incluyen almidón oxidado, almidón catiónico y almidón hidroxipropilado.

Se entenderá que cuando se hace referencia a que la propiedad de barreara de gas de los laminados de envasado de la invención es proporcionada por un material en particular, por ejemplo almidón o un derivado de almidón, esto no excluye el caso en el que la propiedad de barrera a los gases es el resultado de una interacción entre el material citado y una capa adyacente en el laminado, más bien que una propiedad peculiar del material citado visto aislado.

Puede ser que un mecanismo que contribuye a la mejora señalada de la propiedad de barrera cuando el polietileno es aplicado a una temperatura alta a una capa de almidón venga de la penetración de moléculas de polietileno en el almidón, reemplazando el agua en los cristales de almidón. Pueden usarse otros polímeros que produzcan un efecto similar.

Dichas capas plásticas pueden ser aplicadas a dicho almidón o derivado de almidón mediante extrusión de material fundido o pueden ser aplicadas como una película preformada por laminación en caliente a presión por ejemplo con un rodillo caliente. Generalmente, puede emplearse cualquier técnica de acuerdo con esta realización preferida que proporcione la modificación requerida de la propiedad de barrera del almidón.

Preferiblemente, dicha capa plástica es pegada al almidón o al derivado del almidón a una temperatura de al menos 200ºC, preferiblemente entre 250 y 350ºC, y lo más preferiblemente entre 250 y 330ºC.

La invención incluye un recipiente de envasado o envase conformado por un método como el descrito de acuerdo con la invención.

La presente invención será descrita ahora e ilustrada con mayor detalle de aquí en adelante con la ayuda de ejemplos no restrictivos de métodos, así como de laminados de envasado obtenibles por el método, de acuerdo con realizaciones preferidas de la presente invención y con referencia a los dibujos que acompañan, en los cuales:

la Figura 1 ilustra esquemáticamente en sección transversal un laminado de envasado de acuerdo con una realización específica de la invención; y

la Figura 2 ilustra esquemáticamente el método de fabricación del laminado de envasado como el mostrado en la Figura 1.

Debe ser resaltado que los diferentes laminados de envasado de acuerdo con la invención pueden comprender un múltiple número de capas además de las mostradas en los dibujos. Será así obvio para una persona experta en la técnica que el número de capas puede variar y que la descripción siguiente no debería ser, por ello, considerada como restrictiva de la presente invención.

La Figura 1, así, ilustra esquemáticamente una sección transversal de un laminado de envasado, de acuerdo a una realización simple de la invención, que lleva el número de referencia general 10, mientras que la Figura 2 ilustra esquemáticamente el método (denotado con 20) de fabricación del laminado 10. El laminado de envasado 10 comprende una capa núcleo 18 de sustrato de cartón recubierto con plástico 11 PEBD, cuya superficie 11a de PEBD tiene una textura lisa y es esencialmente no absorbente.

El sustrato comprende por ello una capa núcleo 18 (línea de puntos) que está revestida con una capa superficial de plástico 11 que tiene las cualidades superficiales deseadas.

Se aplica una capa delgada de una solución acuosa o una dispersión de almidón sobre la cara superior de una banda continua de capa 11 superficial de sustrato, la cual es conducida en la dirección de la flecha desde una bobina de almacenamiento (no mostrada) hasta una estación de recubrimiento 21. La solución de almidón es aplicada preferiblemente por medio de tecnología de recubrimiento por película líquida, también llamada "recubrimiento por dispersión" o "recubrimiento húmedo", la cual es bien conocida en la técnica de recubrimiento de soluciones acuosas y dispersiones, pero también son factibles de acuerdo con la invención otros métodos de recubrimiento, por ejemplo recubrimiento por pulverización. La solución acuosa de almidón es aplicada en una cantidad tal que la capa 12 de almidón aplicada y seca tiene un espesor/peso superficial de entre unos 0,5 y unos 3 g/m^{2}.

La banda continua recubierta con la solución acuosa 12’ es conducida más adelante hasta una estación de secado 22 en la cual la banda continua es secada con ayuda de un aparato secador para extraer el agua de la solución acuosa de almidón aplicada. El sacado puede ser llevado a cabo por cualquier aparato secador convencional tal como un secador de infrarrojos (IR) o un secador de aire. Preferiblemente, el sacado tiene lugar a una temperatura de alrededor de 80-100ºC.

Desde la estación de secado, la banda continua seca, que tiene una capa 12 superior de almidón, es conducida hacia delante hasta una estación extrusora en 23 en la cual la banda continua con la capa de almidón se lamina, además, a una capa de plástico 14. La laminación de la superficie de almidón a la capa de plástico es llevada a cabo por medio de fusión superficial entre la capa de plástico y la capa de almidón 12, lo cual se obtiene mediante la aplicación simultánea de calor y del plástico. Preferiblemente, se extrude polímero fundido sobre la capa de almidón seca al mismo tiempo que la banda continua es conducida a través del estrechamiento entre dos rodillos 24 de enfriamiento rotativos, formando así un laminado de envasado 10a terminado, como el que se muestra en la vista en sección transversal de la Figura 1, que tiene una capa externa de plástico 14 laminada a la capa de almidón. El material plástico de la extrusora es (preferiblemente) un polímero termoplástico, preferiblemente un polietileno y lo más preferiblemente PEBD, el cual posibilita la conversión eficiente del laminado de envasado 10 en envases de dimensiones estables, estancos, mediante el denominado cerrado por calor. La temperatura de extrusión debería ser al menos 200ºC, preferiblemente entre 250ºC y 330ºC.

Alternativamente, dicha fusión superficial entre la capa 12 de almidón y la capa 14 de plástico puede obtenerse laminando una película prefabricada de termoplástico a la capa 12 de almidón seca por medio de la aplicación simultánea de calor y presión, preferiblemente por medio de conducir el sustrato recubierto de almidón y la película plástica juntos a través de un estrechamiento entre rodillos calientes, en el que la temperatura suministrada por los rodillos calientes es al menos de 200ºC y hasta unos 350ºC, preferiblemente entre unos 250ºC y unos 330ºC.

Pueden emplearse múltiples capas de almidón o derivado de almidón sobre una o ambas caras del núcleo 18. La capa de PEBD 11 puede ser omitida pero la superficie del cartón es entonces preferiblemente lisa e impermeable al agua como se describió más arriba.

A partir de piezas en forma de hojas o de banda continua del laminado de envasado 10, preferiblemente preplegadas y decoradas en color, se producen envases estancos de dimensiones estables del tipo desechable de un sólo uso de acuerdo con la tecnología "formar-llenar-cerrar" convencional, de acuerdo a la cual los envases son formados, llenados y sellados por medio de máquinas modernas de envasado y llenado racional. A partir de, por ejemplo, una banda continua del laminado de envasado, se producen envases del tipo en el que la banda continua primero es reconformada en un tubo mediante la unión de ambos bordes longitudinales del tubo entre sí por sellado por calor en un sello de junta longitudinal solapado. El tubo es llenado con el contenido pertinente, por ejemplo líquido alimenticio, y es dividido en envases individuales mediante repetidos sellados transversales del tubo, por debajo del nivel del contenido en el tubo. Los envases son separados finalmente uno de otro por incisiones transversales a lo largo de los sellos transversales y se les da la geometría deseada, normalmente forma paralelepipédica mediante una operación adicional de conformado y sellado por calor de una manera conocida per se.

Usando los medios y materiales descritos arriba por aplicación de la solución acuosa de almidón o un derivado sobre una capa sustrato de soporte de la capa de almidón, la cual consiste en un material escogido específicamente, en combinación con las subsiguientes operaciones de secado y laminación a una capa de plástico por fusión en caliente de la superficie del plástico, se obtienen propiedades de barreara de gas oxígeno altamente mejoradas en los laminados de envasado comparadas con las de WO97/16312. La mejora de la propiedad de barreara de gas de la capa de almidón laminada han sido mejorado radicalmente, multiplicándola por un factor de alrededor de 10, hasta el nivel de la denominada capa de barrera de alto prestaciones.

Las propiedades óptimas de barrera a los gases obtenidas en estos ejemplos cuando se usa una capa sustrato que tiene una superficie de plástico se cree por esto que son, al menos parcialmente, el resultado de la calidad de la superficie, es decir, lisura y repelencia al líquido. Aunque el mecanismo del efecto obtenido usando una superficie de contacto unida por fusión entre las capas de almidón y de plástico no se comprende completamente, las propiedades óptimas de barrera pueden también ser, parcialmente, el resultado de haber habido tal superficie de contacto formada sobre ambas caras de la capa de almidón, ya que la capa sustrato a la cual la capa de almidón es aplicada es una capa de plástico y la misma clase de fenómeno puede ocurrir en esta superficie de contacto en la aplicación de calor a las capas de almidón y de plástico.

La capa barrera a los gases de almidón de acuerdo con la invención se aplica ventajosamente en una cantidad a partir de unos 0,5 a 3 g/m^{2}, pesado en seco. En cantidades inferiores a 0,5 g/m^{2}, las tolerancias del espesor de la capa así como las propiedades de barrera a los gases se harán menos fiable. Por otro lado, en cantidades superiores a unos 3 g/m^{2}, los riesgos de que la capa barrera a los gases se pueda volver quebradiza e inflexible se incrementarán. Sin embargo, cantidades aplicadas hasta unos 5 g/m^{2}, pesado en seco, son posibles y para algún tipo de envases y usos pueden ser aceptables cantidades incluso más altas. La propiedad de barrera a los gases de la capa de almidón generalmente mejora con el incremento del espesor. La cantidad aplicada de almidón óptima y preferida está en el rango entre unos 1,5 a unos 2 g/m^{2}.

Ejemplos

Se prepararon laminados de envasado usando diferentes sustratos descritos más abajo y diferentes almidones con o sin aditivos como también se describe más abajo.

Se prepararon sustratos de cartón recubierto de PEBD mediante revestimiento por extrusión de 15 g/m^{2} de PEBD a 325ºC sobre cartón "Duplex" (Billerud) que tiene un peso superficial de 280 g/m^{2} y una rigidez a la flexión de 320 mN. El PEBD era LD273 (Dow), que tiene un índice de fusión de 6,5 a 7,5.

La extrusión del PEBD fue llevada a cabo por medio de una extrusora de simple husillo sobre el cartón justo antes de pasar entre un rodillo de enfriamiento y un rodillo de contrapresión. El rodillo de enfriamiento tenía una temperatura superficial de unos 10-15ºC.

Se preparó almidón para su uso en el revestimiento a partir de un estado de polvo seco mezclando 10% en peso de almidón con agua a temperatura ambiente para formar una pasta. La pasta fue calentada con mezclado hasta unos 90 a 95ºC y mantenida a esa temperatura durante 30 minutos. Durante el calentamiento el almidón se hinchó.

Cuando fue posible, por ejemplo con Raisamyl 306 (Raisio), el almidón se enfrió hasta temperatura ambiente antes de su uso en el recubrimiento. Sin embargo, cuando esto habría causado que el almidón gelificase, por ejemplo con CERESTAR, el almidón se recubrió caliente (60ºC).

Un peso en húmedo de aproximadamente diez veces el peso en seco deseado para recubrimiento se aplicó al sustrato en forma de banda continua usando una máquina de recubrimiento por película líquida/dispersión de Hirano del tipo cuchilla-sobre-rodillo, también conocida como una "recubridora tipo comma-direct" o "recubridora de hocico de toro".

Se usó una primera etapa de secado usando calentamiento por infrarrojos hasta 80 a 100ºC para acelerar el proceso de secado seguido por un paso de secado por aire caliente en el cual el revestimiento de almidón fue secado por aire caliente a una velocidad de la banda continua de 1 m/min a una temperatura de 110ºC. En general, una temperatura de 100 a 130ºC es adecuada dependiendo de la velocidad de la línea.

En algunos casos, la capa de almidón seca fue recubierta por extrusión con PEBD. Alrededor de 25 g/m^{2} de PEBD fueron extruídos sobre la capa de almidón seca a unos 200 m/min, a 325ºC y rodillo de refrigeración a 10-15ºC como anteriormente. La distancia entre la boquilla de extrusión y la banda continua fue normalmente 10-30 cm. El PEBD extruído choca con la banda continua justo antes de entrar entre el rodillo de enfriamiento y el rodillo de contrapresión.

Los resultados obtenidos en términos de barrera al oxígeno del almidón se muestran en la Tabla 1.

TABLA 1

Sustrato	Almidón	Recubrimiento de almidón	PE recubierto sobre	Barrera de O_{2}*
		peso/espesor	el almidón
Cartón recubierto de PE	Raisamyl (1)	5 g/m^{2}.	No	32
Cartón recubierto de PE	Raisamyl (1)	5 g/m^{2}.	Sí	8
Cartón recubierto de PE	Cerestar (2)	5 g/m^{2}.	Sí	37
Cartón recubierto de PE	Cerestar (2)	2 g/m^{2}.	Sí	30
Bill Duplex (6)	Raisamyl (7)	2+2 (4)	Sí	9

* Barrera de O_{2} cm^{3}/m^{2}24 h, 1 atm, 23ºC, 50% HR
(1)	Almidón oxidado Raisamyl 306 - Raisio.
(2)	Almidón hidroxipropilado Cerestar.
(3)	Recubierto por ambas caras con almidón.
(4)	Billerud Duplex - sin recubrimiento de PE.
(5)	Almidón oxidado Raisamyl 306 + 20% mowiol 20-98.

Claims (16)

1. Un método para producir un laminado de envasado (10) que tiene propiedades de barrera a los gases, proceso que comprende aplicar (en 21) una solución o dispersión de almidón o un derivado de almidón en un vehículo líquido a una superficie (11a) de un sustrato (11, 18) que tiene una capa núcleo (18) de papel o cartón y extraer (en 22) dicho vehículo líquido para depositar dicho almidón o derivado de almidón sobre dicha superficie (11a) y, opcionalmente, aplicar (en 23) una capa de plástico a dicho almidón o derivado de almidón para modificar la propiedades de dicho almidón o derivado de almidón de forma que el almidón o derivado de almidón proporcione una propiedad de barrera a los gases, en el que la superficie (11a) del sustrato (11, 18) tiene una lisura de 200 Bendtsen (ml/min) o mejor y en el que el almidón o derivado de almidón proporciona al laminado de envasado una propiedad de barrera a los gases de 50 cm^{3}/m^{2} en 24 h, a 1 atm (23ºC, 50% HR) o mejor.

2. Un método como el reivindicado en la reivindicación 1, en el que la superficie del sustrato (11, 18) es sustancialmente impermeable a dicho vehículo líquido.

3. Un método (20) como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que dicha capa de plástico (14) es aplicada a dicho almidón o derivado de almidón (12) por extrusión de material fundido.

4. Un método (20) como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que dicha capa de plástico (14) es aplicada a dicho almidón o derivado de almidón (12) como una película preformada por laminación en caliente a presión.

5. Un método (20) como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, en el que dicha capa de plástico (14) es pegada al almidón o derivado de almidón (12) a una temperatura de al menos 200ºC.

6. Un método (20) como el reivindicado en la reivindicación 5, en el que dicha temperatura es de 250 a 350ºC.

7. Un método (20) como el reivindicado en la reivindicación 5, en el que dicha temperatura es de 250 a 330ºC.

8. Un método de producción de un laminado de envasado (10) como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la capa de almidón o derivado de almidón (12) proporciona al laminado de envasado una propiedad de barreara de gas oxígeno de 30 cm^{3}/m^{2} en 24 h, a 1 atm (23ºC, 50% HR) o mejor.

9. Un método de producción de un laminado de envasado (10) como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho plástico es polietileno, polipropileno o polietilentereftalato.

10. Un método de producción de laminado de envasado (10) como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la capa (12) barrera a los gases es aplicada en un recubrimiento de hasta 5 g/m^{2} pesado en seco.

11. Un método de producción de laminado de envasado (10) como el reivindicado en la reivindicación 10, en el que la capa (12) barrera a los gases es aplicada en un recubrimiento de 0,5 a 4 g/m^{2} pesado en seco.

12. Un método de producción de laminado de envasado (10) como el reivindicado en la reivindicación 10, en el que la capa (12) barrera a los gases es aplicada en un recubrimiento de 0,5 a 3 g/m^{2} pesado en seco.

13. Un método de producción de laminado de envasado (10) como el reivindicado en la reivindicación 10, en el que la capa (12) barrera a los gases es aplicada en un recubrimiento de 1,5 a 2 g/m^{2} pesado en seco.

14. Un método de producción de un laminado de envasado (10) como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la capa (12) barrera a los gases comprende una cantidad pequeña de polivinil alcohol, ácido etilen-acrílico o una mezcla de ellos.

15. Un método de producción de un laminado de envasado (10) como el reivindicado en la reivindicación 14, teniendo el laminado de envasado una o más capas que incluyen una capa para sellado por calor en la superficie de la otra cara de dicha capa núcleo.

16. Un recipiente de envasado o envase conformado por un método (20) como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.