ES2282421T3 - Dispositivo de generacion de gas conservante. - Google Patents

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Abstract

Un dispositivo de generación de gas conservante que incluye: una hoja portadora (1); una capa de un material que forma la matriz, que es un polímero plastificado, que tiene un compuesto que genera gas conservante dispersado en la misma, estando destinado el material que forma la matriz a permitir la generación de un gas conservante bajo condiciones de funcionamiento en la presencia de humedad mediante el compuesto que genera gas conservante a un régimen controlado y a permitir que el gas se filtre fuera de la matriz formada por el material, estando adherido el material que forma la matriz a la hoja portadora (1) en la forma de una capa que cubre un área de la hoja portadora (1) para formar al menos una zona (2) con un área periférica (3) de la hoja portadora (1) rodeando la zona(s) discreta(s) que están sustancialmente exentas del material que forma la matriz; y una hoja (4) de cubierta asegurada a dicha área periférica (3) para encerrar la capa de material que forma la matriz entre la hojaportadora (1) y la hoja (4) de cubierta; en la que una cualquiera de la hoja portadora (1) y la hoja (4) de cubierta es permeable a dicho gas conservante y la otra hoja es impermeable al gas conservante.

Description

Dispositivo de generación de gas conservante.
Campo de la invención
Esta invención se refiere a dispositivos de generación de gases conservantes ampliamente usados en la industria de empaquetado de frutos para conservar la calidad del fruto durante un prolongado almacenamiento y periodos de vida útil en estanterías, estando empaquetados típicamente los dispositivos de generación de gases conservantes en una bolsa de plástico junto con el fruto en una caja. La técnica se usa ampliamente en particular en la conservación y distribución de la uva de mesa.
Más particularmente, pero no exclusivamente, la invención se refiere a dispositivos de generación de gas de dióxido de azufre (SO_{2}), o anhídrido sulfuroso, siendo dichos dispositivos de tipo general bien conocidos en los que un compuesto químico que es transportado, usualmente dentro de una funda o sobre una hoja de papel o similar, reacciona con la humedad en la bolsa de plástico para producir gas de dióxido de azufre que efectúa la función conservadora. Un compuesto químico ampliamente usado con este propósito es el metabisulfito sódico.
Antecedentes de la invención
Numerosos tipos diferentes de dispositivos de generación de dióxido de azufre en envases han sido propuestos y varios de estos se usan comercialmente. Aunque los dispositivos existentes de generación de dióxido de azufre son eficaces en un cierto grado existen deficiencias en al menos algunos aspectos.
La primera dificultad general es la de obtener un equilibrio eficaz en la cantidad de dióxido de azufre producida; el régimen con el que se libera; y el periodo de tiempo durante el cual se consigue la liberación satisfactoria de dióxido de azufre. Muchos dispositivos comercialmente disponibles de generación de dióxido de azufre proporcionan una cantidad satisfactoria de dióxido de azufre inicialmente, pero la producción de SO_{2} disminuye a un nivel insatisfactorio demasiado pronto.
Una solución a este problema se puede conseguir mezclando el compuesto químicamente activo con un plastisol u otro material de formación de la matriz y curando esta con el compuesto activo en forma de partículas o polvo distribuido de modo sustancialmente uniforme a través de su masa. Generalmente la mezcla de plastisol se aplica como una capa a una hoja formando un sustrato y se cubre con otra hoja para formar un estratificado de tres capas. Ambas hojas son permeables a la humedad y al gas de dióxido de azufre. Garantizando el acceso adecuado pero controlado de la humedad en los alrededores del compuesto químico dentro de la masa de plastisol (es decir, en la bolsa de plástico en la utilización real) la cantidad de dióxido de azufre producida, y el régimen con el que este se produce, pueden ser controlados con un grado ventajoso.
El control se consigue seleccionando las diversas variables que incluyen, el espesor de la capa de mezcla; la cantidad de compuesto químico mezclado con el plastisol; y los medios empleados para permitir que la humedad penetre en la masa de plastisol curada con un régimen medible con el régimen requerido de producción de dióxido de azufre durante un periodo de tiempo requerido. Claramente, también es necesario que exista la posibilidad de que el dióxido de azufre generado dentro de la masa de plastisol emigre desde la masa a la atmósfera en la bolsa de envase para que pueda realizar su acción preservativa. Esa facilidad estará generalmente presente inherentemente pero también puede requerir una consideración separada.
Los medios citados para permitir que la humedad penetre en la masa de plastisol pueden ser la provisión de partículas permeables en la masa que sustancialmente se toquen entre sí y por tanto formen una trayectoria para que la humedad penetre en la masa. Alternativamente, o en adición, pequeñas burbujas de gas pueden ser generadas dentro del plastisol durante el procedimiento de curado usando un agente de soplado o similar, o puede ser mezclado aire dentro del plastisol durante el mezclado del plastisol y de otros ingredientes juntos. En el último caso el gas es típicamente aire. Un humectante puede ser mezclado también dentro de la masa de plastisol para atraer humedad hacia el interior de la misma. El estratificado resultante es cortado entonces en piezas de un tamaño adecuado para la inclusión en un paquete. Una composición de este tipo general constituye la base de la Patente de Sudáfrica Nº 96/2517.
No obstante, la producción del estratificado es difícil de controlar y, en adición, las piezas cortadas de estratificado pueden tener partículas de compuesto químico en la superficie de corte. Estas últimas pueden tener un efecto deletéreo sobre los frutos que entran en contacto directo con tal borde de corte. El compuesto químico expuesto en los bordes de corte puede ser también objetable desde un punto de vista sanitario.
Por esta razón, el estratificado se coloca algunas veces en un manguito permeable a la humedad que se incluye entonces en el paquete de frutos, pero esto incrementa los gastos de producción y la inserción individual de cada estratificado dentro de un manguito es también un trabajo laborioso.
El documento FR-A-2.555.552 describe un dispositivo de generación de gas que comprende una bolsa en la que está contenida una sustancia química en una forma de polvo que libera gas. La sustancia química que libera gas reacciona con la humedad para proporcionar un gas conservante. La bolsa tiene una pluralidad de perforaciones formadas en la misma para permitir la entrada de humedad y la salida de gas conservante.
Consecuentemente, existe una necesidad de proporcionar un dispositivo que genere gas conservante que no presente los inconvenientes descritos anteriormente, al menos en el mismo grado y que pueda ser fabricado de manera expeditiva.
Sumario de la invención
De acuerdo con un aspecto de esta invención se proporciona un dispositivo de generación de gas conservante en envase como se define en la reivindicación 1. En las realizaciones de la invención el dispositivo comprende una capa de un material que forma una matriz que tiene un compuesto que genera gas conservante en la misma adherido a una hoja portadora en la forma de una capa que cubre un área central de la hoja portadora para formar así al menos una zona discreta con el área periférica de la hoja portadora sustancialmente exenta de tal mezcla y una hoja de cubierta asegurada a dicha área periférica para envolver la capa de mezcla entre la hoja portadora y la hoja de cubierta, estando destinada la capa de la matriz a permitir la generación de un gas conservante en las condiciones operativas mediante el compuesto de generación de gas con un régimen controlado y a permitir que este se filtre fuera de dicha matriz, y en el que al menos una de la hoja portadora y la hoja de cubierta son permeables a dicho gas conservante.
Más características de la invención permiten que el compuesto que genera el gas conservante sea un compuesto activado por la humedad, en cuyo caso la capa de la matriz está destinada a permitir el ingreso de humedad a un régimen controlado; por el material que forma la matriz que es un plastisol; para que el plastisol está configurado con una multitud de pequeñas burbujas de gas arrastradas en el mismo; para que la hoja portadora tenga una superficie termoplástica a la cual se adhiere térmicamente la hoja de cubierta de modo que, por ejemplo, un revestimiento de plástico típicamente de hoja de soporte transportada de polietileno que puede estar en la forma de una película plástica más resistente a la temperatura tal como una película de poliéster o un papel adecuado en cuyo caso la hoja portadora puede ser impermeable tanto a la humedad como al gas conservante; y para que la hoja de cubierta sea una hoja permeable tal como, por ejemplo, una hoja de plástico fibroso no tejida, típicamente, una tela de poliéster no tejida.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un método de fabricación de un dispositivo de generación de gas conservante en envase como se define en la reivindicación 10. En las realizaciones de la invención, el método incluye las operaciones de aplicar una capa de un material que forma la matriz que tiene un compuesto que genera gas conservante dispersado en el mismo a una hoja portadora extendida, estando la capa dispuesta en zonas discretas de la misma espaciadas entre sí unas de otras y estando cada una de ellas rodeada por un área de material de hoja portadora exento de esa matriz; tratar la matriz como sea necesario para curarla, secarla, o estabilizarla de otra manera; cubrir la hoja extendida con una hoja de cubierta; originar que la hoja de cubierta enlace con la hoja portadora en dichas áreas carentes de dicha mezcla, y subdividir la hoja portadora extendida y la hoja de cubierta asociada para configurar en el paquete dispositivos que generen gas conservante que contengan una o más de dichas zonas discretas.
Más características de este aspecto de la invención proporcionadas por la mezcla son las que se han definido en esta memoria anteriormente; para que la mezcla se aplique con la hoja portadora mediante un procedimiento de extrusión en el que una capa de mezcla se aplica mediante una presión positiva hacia fuera a través de una tobera sobre una hoja portadora que se extiende desplazándose, siendo la tobera convenientemente de una anchura que es aproximadamente igual a la anchura de dichas zonas discretas y en la que la separación de la tobera de la hoja portadora que se desplaza, determina al menos en parte el espesor de la capa; para que la hoja portadora tenga una superficie termoplástica típicamente configurada como una capa termoplástica ligada a una hoja de soporte que pueda estar en la forma de una película de plástico más resistente a la temperatura o ser de un papel adecuado para el material que forma la matriz que es un plastisol en cuyo caso el curado del mismo se obtiene por calentamiento, y el compuesto que genera el gas conservante está destinado a formar dióxido de azufre en contacto con la humedad.
En su forma más preferida el método de la invención se aplica sobre una base sustancialmente continua extruyendo una capa de dicha mezcla en zonas discretas sobre una hoja portadora que se extiende desplazándose la cual es obligada entonces a desplazarse más allá de un montaje de calentamiento para curar el material que forma la matriz, después del cual se realiza el enlace térmico de la hoja de cubierta con la hoja portadora a lo largo de tiras longitudinales y transversales entre dichas zonas discretas.
Para que la invención se comprenda mejor, se describirá a continuación una realización de la misma con referencia a los dibujos que se acompañan.
Breve descripción de los dibujos
En los dibujos:
la figura 1 es una vista isométrica parcialmente descompuesta de un único dispositivo de generación de gas conservante en el paquete según la invención; y
la figura 2 es una ilustración esquemática del procedimiento mediante el cual se produce el dispositivo de generación de gas ilustrado en la figura 1.
Descripción detallada con referencia a los dibujos
En esta realización de la invención un dispositivo de generación de dióxido de azufre empaquetado comprende una hoja portadora (1) que en este caso particular es una película de poliéster que tiene sobre una superficie de la misma una capa o película de un material termoplástico más apropiado para la soldadura térmica a baja temperatura tal como polietileno, por ejemplo. La construcción exacta de la hoja portadora dependerá de las exigencias. La hoja podría, por ejemplo, ser una hoja coextruida.
Alternativamente, una película de poliéster puede ser impresa con uno cualquiera o más de un material informativo y decorativo de identificación y después de ello obtener una película de polietileno estratificada con ellos de una manera conocida en la industria del empaquetado. En cualquier caso la construcción hace que la hoja portadora sea impermeable a ambos el gas de dióxido de azufre y la humedad. Como se ha indicado, la capa de polietileno hace esa superficie, que está dirigida operativamente hacia el interior (es decir, hacia arriba en la orientación ilustrada), sea susceptible a la soldadura térmica.
Una zona (2) discreta sustancialmente rectangular de una capa de un material que forma la matriz, en este caso en la forma de un plastisol de PVC, y un dióxido de azufre que genera compuestos en la forma de metabisulfito sódico, está adherida a la hoja portadora de modo que un área periférica sin fin se deja exenta de mezcla alguna. Esta mezcla de matriz se describe mejor más adelante.
Una hoja (4) de cubierta, en este caso de tela poliéster fibrosa no tejida, cubre la zona discreta de mezcla de matriz curada y está enlazada térmicamente con la capa de polipropileno o la hoja portadora alrededor de la periferia completa como se ha indicado mediante el número (5). El enlace es, en este caso, más un enlace mecánico que un verdadero enlace de fusión soldado. Como una alternativa a la hoja anterior, una tela de polietileno o polipropileno ligada por hilatura podría ser usada como la hoja de cubierta permeable.
En uso, el dispositivo de generación de dióxido de azufre en envase puede ser utilizado de la manera usual instalándolo encima de los frutos (o vegetales) en una bolsa plástica, usualmente en una caja de cartón. El dispositivo de generación se orienta con la hoja de cubierta dirigida hacia abajo y hacia el fruto de modo que la humedad puede ser recibida a través de ésta para migrar dentro de la matriz y activar el compuesto que genera dióxido de azufre de una manera controlada durante un periodo de tiempo preestablecido. Claramente, no hay pérdida de gas dióxido de azufre pues la hoja portadora impermeable está dirigida hacia fuera y la hoja de cubierta permeable permite que el gas generado pase directamente a la fruta. Asimismo, hay poca posibilidad de que cualquier parte de la capa de mezcla entre directamente en contacto con la fruta o, por esa razón, con cualquier parte de una persona que manipule el dispositivo de generación de dióxido de azufre o la fruta.
El gas SO_{2} será solamente generado con niveles relativamente altos de humedad dentro del paquete, por ejemplo, con niveles de humedad comprendidos entre el 85 y el 100%. El régimen con el que el gas SO_{2} es liberado desde el dispositivo puede ser modificado según exigencias concretas, y generalmente el régimen es un régimen "constante" de liberación o un régimen "de pico afilado" de liberación. Si el dispositivo está configurado para generar un régimen de liberación constante, entonces el SO_{2} generalmente empieza a ser liberado al cabo de alrededor de 12 horas del empaquetado, y aumenta hasta que la concentración de SO_{2} dentro del paquete es aproximadamente de 30 ppm. Después de lo cual, la concentración de SO_{2} disminuirá gradualmente hasta estar entre 5 y 15 ppm durante un periodo de seis a ocho semanas. Si, no obstante, es dispositivo está configurado para producir un régimen de liberación de "punto crítico", entonces la concentración de SO_{2} dentro del paquete se elevará a alrededor de 70 a 80 ppm al cabo de 1 o 2 días, y después de ello disminuirá a de 5 a 10 ppm al cabo de unos pocos días, y esta concentración inferior puede ser mantenida durante un periodo de seis a ocho semanas.
Volviendo ahora a la producción del dispositivo de generación de dióxido de azufre descrito anteriormente, y a la composición de la capa matriz, la exacta configuración y la mezcla de la matriz dependerán de las exigencias, en particular de la vida de almacenamiento o de estante pretendida de la fruta afectada, la naturaleza de la fruta, el coste permitido para el dispositivo de generación de dióxido de azufre, y de cualquier otra consideración.
Simplemente a modo de ejemplo de un plastisol que ha tenido éxito en el envasado de uvas, se proporciona la fórmula siguiente que se considera preferida:
- polvo de PVC que tiene un valor K de 80: 58,0%
- aceite de semilla de soja epoxídico (disponible comercialmente de Chemserve Ltd.): 40,0%
- Estabilizador en la forma de estearato 1,0%
- \begin{minipage}[t]{120mm}Agente de soplado que es Tracel DB145 NER (una mezcla de azodicarbonamida de Tramanco de Pinneburg\end{minipage} 1,0%
A esta fueron añadidas partículas de metabisulfito sódico que tenían un tamaño de partícula <100 \mum en una cantidad de 0,2 kg (variable de 0,1 a 0,3 kg según la particular aplicación) por kg de mezcla de plastisol. La mezcla de la matriz fue efectuada en una mezcladora con un cierto vacío.
Los dispositivos de generación de dióxido de azufre en envase descritos anteriormente se fabrican preferiblemente sobre una base sustancialmente continua que usa una hoja portadora en forma de rollo que se extiende como se indica con el número (6) en la figura 2, siendo transportada la hoja portadora sobre un sistema de soporte a través de una serie de elementos del equipo de tratamiento.
El primero de estos es un dispositivo (7) de extrusión que está destinado a extruir la mezcla de la matriz a través de una serie de toberas en la forma de ranuras que se extienden a través de la anchura del dispositivo. La capa extruida de la matriz es discontinua de modo que zonas discretas rectangulares (8) de la matriz se depositan sobre la hoja portadora de desplazamiento.
La hoja se hace pasar entonces bajo una serie de calentadores (9) de infrarrojos para curar el plastisol.
Después de ello, material de cubierta procedente de un rollo (10) de la misma se aplica sobre la hoja portadora con las zonas discretas de mezcla de la matriz curadas sobre la misma.
Una estación (11) de soldadura origina que la hoja de cubierta enlace térmicamente con la superficie plastificada de la hoja portadora a lo largo de tiras transversales y longitudinales.
La estación final (12) es una estación de corte y ranuración que subdivide la banda sustancialmente continua de dispositivos de generación de dióxido de azufre interconectados como se ha descrito anteriormente en los tamaños requeridos.
Se ha de entender que pueden hacerse numerosas variaciones en la realización de la invención descrita anteriormente sin salirse del alcance de la misma. En particular, la fórmula empleada para hacer la matriz puede ser modificada ampliamente lo mismo que el método para producir los dispositivos de generación de gas conservante en envase. Asimismo, no se ha de interpretar que la invención está limitada al dióxido de azufre como el gas conservante y cualquier otro gas conservante capaz de ser generado en el lugar podría ser usado.

Claims (17)

1. Un dispositivo de generación de gas conservante que incluye:
una hoja portadora (1);
una capa de un material que forma la matriz, que es un polímero plastificado, que tiene un compuesto que genera gas conservante dispersado en la misma, estando destinado el material que forma la matriz a permitir la generación de un gas conservante bajo condiciones de funcionamiento en la presencia de humedad mediante el compuesto que genera gas conservante a un régimen controlado y a permitir que el gas se filtre fuera de la matriz formada por el material, estando adherido el material que forma la matriz a la hoja portadora (1) en la forma de una capa que cubre un área de la hoja portadora (1) para formar al menos una zona (2) con un área periférica (3) de la hoja portadora (1) rodeando la zona(s) discreta(s) que están sustancialmente exentas del material que forma la matriz; y
una hoja (4) de cubierta asegurada a dicha área periférica (3) para encerrar la capa de material que forma la matriz entre la hoja portadora (1) y la hoja (4) de cubierta;
en la que una cualquiera de la hoja portadora (1) y la hoja (4) de cubierta es permeable a dicho gas conservante y la otra hoja es impermeable al gas conservante.
2. Un dispositivo de generación de gas según la reivindicación 1, en el que el gas conservante es dióxido de azufre.
3. Un dispositivo de generación de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en el que el material que forma la matriz está configurado con una multitud de burbujas de gas arrastradas en el mismo.
4. Un dispositivo de generación de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la hoja portadora (1) tiene una superficie termoplástica a la cual está ligada térmicamente la hoja (4) de cubierta.
5. Un dispositivo de generación de gas según la reivindicación 4, en el que la superficie termoplástica es un revestimiento de plástico de polietileno transportado sobre la hoja de soporte de una película de plástico resistente a la temperatura, y en el que la hoja (1) portadora es impermeable tanto a la humedad como al gas conservante y la hoja (4) de cubierta es una hoja permeable a gases.
6. Un dispositivo de generación de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la hoja (4) de cubierta es una hoja de plástico fibroso no tejida.
7. Un dispositivo de generación de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el gas conservante está destinado a ser configurado en condiciones de humedad del 85 al 100%.
8. Un dispositivo de generación de gas según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que incluye una pluralidad de zonas discretas (2) del material que forma la matriz, estando rodeada cada zona por un área periférica (3) que está sustancialmente exenta del material que forma la matriz.
9. Un dispositivo de generación de gas según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el material que forma la matriz es un plastisol.
10. Un método de fabricación de un dispositivo de generación de gas conservante según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que incluye las operaciones de:
aplicar sobre una hoja portadora (6) extendida una capa de un material que forma la matriz, que es un polímero plastificado, en el que está dispersado un compuesto que genera gas conservante, estando dispuesta la capa de material que forma la matriz en zonas discretas (8) espaciadas entre sí y cada una de ellas está rodeada por un área de material de hoja portadora sustancialmente exenta de ese material que forma la matriz;
tratar opcionalmente el material que forma la matriz para curarlo, secarlo, o estabilizarlo de otra manera;
cubrir la hoja extendida con una hoja (10) de cubierta;
originar que la hoja (10) de cubierta sea enlazada con la hoja portadora (6) en las áreas consideradas exentas del material que forma la matriz; y
opcionalmente subdividir la hoja portadora (6) extendida y la hoja (10) de cubierta asociada para configurar dispositivos de generación de gas conservante en el envase que contienen una o más de dichas zonas discretas (8), teniendo cada dispositivo un área periférica sustancialmente exenta de la matriz sobre sus bordes exteriores.
11. Un método según la reivindicación 10, en el que el compuesto que genera gas conservante forma dióxido de azufre en contacto con la humedad.
12. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, en el que el material que forma la matriz se aplica a la hoja portadora (6) mediante un procedimiento de extrusión en el que una capa del material que forma la matriz es extruida a través de al menos una tobera (7) sobre una hoja (6) portadora que se extiende desplazándose, siendo la tobera o toberas de una anchura aproximadamente igual a la anchura de dichas zonas discretas (8) y en las que la separación de la tobera o toberas de la hoja portadora (6) que se desplaza, al menos en parte, determina el espesor de la capa.
13. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 10 u 11, en el que la hoja portadora (6) tiene una superficie termoplástica formada como una capa termoplástica ligada a una hoja de soporte; y la hoja (10) de cubierta se fabrica de un material permeable a la humedad y los gases.
14. Un método según la reivindicación 13, en el que la hoja de soporte es una película plástica resistente a la temperatura o un papel adecuado.
15. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en el que el material que forma la matriz es un polímero plastificado.
16. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, en el que el material que forma la matriz es un plastisol que se cura mediante calentamiento.
17. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16, que es puesto en práctica sobre una base sustancialmente continua extruyendo una capa de dicho material que forma la matriz en zonas discretas (8) sobre una hoja (6) portadora que se extiende desplazándose la cual se hace pasar entonces a través de un montaje (9) de calentamiento para curar el material que forma la matriz, al cual le sigue el enlace térmico de la hoja (10) de cubierta con la hoja (6) portadora a lo largo de tiras longitudinales y transversales entre dichas zonas discretas (8).
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