ES2348810T3

ES2348810T3 - Un procedimiento para fabricar una bandeja de cartã“n; una preforma para la bandeja y una bandeja obtenida por el procedimiento.

Info

Publication number: ES2348810T3
Application number: ES06794093T
Authority: ES
Inventors: Panu Tanninen; Jari Hovikorpi; Paivi Maatta; Petri Laakso; Risto Vesanto
Original assignee: Stora Enso Oyj
Current assignee: Stora Enso Oyj
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2010-12-14
Anticipated expiration: 2026-09-28
Also published as: CA2624040A1; JP2009509800A; FI117933B; ATE473927T1; CA2624040C; WO2007036598A1; DE602006015487D1; US8011568B2; US20090152333A1; EP1928752B1; FI20050975A0; EP1928752A1; FI20050975A7; JP5072849B2

Abstract

Un procedimiento para fabricar una bandeja de cartón (7) que tiene un fondo (3), paredes laterales (4), y una pestaña de borde (5), comprendiendo el procedimiento las etapas de - proporcionar una preforma (1) de cartón recubierto de plástico (9, 10) con zonas concéntricas para el fondo, las paredes laterales y la pestaña de borde de la bandeja, - cortar la preforma (1) más delgada desde su lado opuesto al revestimiento de plástico (9), extendiéndose los cortes (6) transversalmente a través de las zonas para las paredes laterales (4) y la pestaña de borde (5) de la bandeja, - moldear la preforma (1) en la bandeja (7), incluyendo el moldeo comprimir la preforma a lo largo de los cortes (6) y plegar doblemente el revestimiento de plástico (9) en las compresiones (8), y - fundir el revestimiento de plástico (9) en las compresiones (8) para sellar el revestimiento a sí mismo y para estabilizar la bandeja (7) para conservar su forma.

Description

El procedimiento se refiere a un procedimiento para fabricar una bandeja de cartón, procedimiento que comprende moldear una preforma de cartón recubierta de plástico en una bandeja que comprende un fondo, paredes laterales, así como una pestaña de borde. La invención también se refiere a una preforma para aplicar el procedimiento, así como a una bandeja obtenida por el procedimiento.

Los recipientes de tipo bandeja de material de cartón recubierto de plástico se usan especialmente como recipientes para alimento del consumidor. Una bandeja puede estar recubierta de plástico interna y/o externamente para proteger la bandeja contra la humedad del exterior y/o de un producto empaquetado, además de lo cual el revestimiento de plástico puede funcionar como capa de termosellado en el procedimiento de cerrar la bandeja con una tapa sellada a su pestaña de borde. Para proporcionar una barrera suficiente al vapor de agua, al oxígeno y/o los aromas, el revestimiento de plástico puede ser de múltiples capas con una capa interior que constituye la barrera y una capa exterior que sirve como la capa de termosellado.

La publicación de solicitud GB 2123786 desvela una bandeja moldeada por extrusión para productos alimenticios, que está hecha de material de cartón recubierto de plástico y que comprende un fondo, paredes laterales y una pestaña de borde, y que se cierra con una tapa sellada a la pestaña de borde de una manera a prueba de fugas. Durante el procedimiento de moldeo, las esquinas de una bandeja rectangular se han doblado en pliegues que se extienden desde las esquinas del fondo de la bandeja a través de la pared lateral y la pestaña de borde hasta el borde exterior de la pestaña, como se ilustra en la fig. 1 de la publicación citada.

La publicación de patente de EE.UU. 4026458 desvela un recipiente similar conformado por embutición profunda a partir de cartulina recubierto de plástico, en cuyas esquinas las paredes laterales y la pestaña de borde se han plegado. El procedimiento de conformación implica el uso de calor, que según la publicación citada fija el recipiente resultante en su forma, presumiblemente en respuesta al ablandamiento y fusión de un revestimiento de plástico durante el procedimiento de conformación.

La publicación EP 1115572 B1 desvela otra descripción de una bandeja de cartón para alimento, que comprende pliegues de esquina similares y que se cierra impermeablemente con una tapa termosellada. Se ha dicho que la resistencia al gas y/o la difusión de la bandeja se proporcionan mediante la capa de revestimiento de plástico del cartón que tiene un grosor suficiente para nivelar algunas de las irregularidades de las esquinas de la bandeja. Sin embargo, la publicación citada no informa de los grosores requeridos de la capa, ni proporciona ejemplos de trabajo para verificar que se ha logrado en efecto una resistencia mejorada. La publicación WO 98/00341 y la publicación de patente de EE.UU correspondiente 6.093.460 también desvelan un recipiente, en el que los pliegues de las esquinas son nivelados por medio de un plástico de revestimiento para mejorar las propiedades de termosellado de una tapa. Según la publicación citada, el revestimiento viable puede obtenerse usando una capa de poliéster con un grosor de 40-45 µm.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un nuevo tipo de técnica de fabricación para una bandeja de material de cartón recubierto de plástico, que permita la fabricación de recipientes para alimentos cerrados herméticamente con una tapa sellada, siendo menos que antes el grosor de una capa de plástico de revestimiento. La solución según la invención es un procedimiento que comprende las etapas de proporcionar una preforma de cartón recubierto de plástico con zonas concéntricas para el fondo,

las paredes laterales y la pestaña de borde de la bandeja, cortar la preforma más delgada desde su lado opuesto al revestimiento de plástico, extendiéndose los cortes transversalmente a través de las zonas para las paredes laterales y la pestaña de borde de la bandeja, moldear la preforma en la bandeja, incluyendo el moldeo comprimir la preforma a lo largo de los cortes y plegar doblemente el revestimiento de plástico en las compresiones, y fundir el revestimiento de plástico en las compresiones para sellar el revestimiento a sí mismo y para estabilizar la bandeja para conservar su forma.

Un procedimiento de la invención, en el que la capa de cartón se talla más delgada o la capa se elimina completamente de una parte comprimida, sustituye las incisiones hechas en las esquinas de una preforma en la tecnología conocida anterior por la ondulación de las esquinas de una bandeja en el procedimiento de moldeo o embutición profunda de la bandeja. En virtud de los cortes, la preforma es compresible en la invención de tal manera que no se dejan salientes en la superficie exterior de una bandeja. En cuanto a la superficie interior de una bandeja, las ranuras estrechas producidas por el cartón tallado o eliminado en su procedimiento de ondulación son rellenadas por el revestimiento de polímero del cartón, teniendo como resultado una superficie de plástico lisa en las porciones comprimidas de una bandeja, a la que la tapa de la bandeja puede ser termosellada estrechamente sin dejar ninguna fisura que pierde alineada con las ranuras. Además, el sellado de plástico en las partes comprimidas de una bandeja asegura que la bandeja conserva si forma independientemente de una tapa que ha de ser pegada a la misma mediante termosellado.

El tallado o la eliminación de la capa de cartón de una preforma según la invención de las partes comprimidas se efectúa de la manera más conveniente tallándola con un haz de láser. En las pruebas preliminares, se han producido tallas satisfactorias mediante un láser de CO2 a una

longitud de onda de 10,6 µm y una potencia de 20-200 W. Sin embargo, las muescas talladas también pueden proporcionarse de otra manera en cartón de embalar, por ejemplo, mediante corte mecánico o sometiendo el cartón a presión por un lado de manera que el lado opuesto recubierto de plástico del cartón siga siendo liso.

La preforma para formación de bandejas comprende convencionalmente secciones concéntricas para realizar un fondo, paredes laterales, y una pestaña de borde para la bandeja. La bandeja se puede moldear a partir de una de tales preformas por medio de una estampa calentada, que produce pliegues entre las paredes laterales y la pestaña de borde en tanto que sellando el revestimiento de plástico de la bandeja en compresiones que son transversales a los lados y la pestaña de borde de la bandeja. El diseño básico de bandeja más típico es un rectángulo, aunque es factible una bandeja de diseño circular u oval, en la que las compresiones están distribuidas uniformemente sobre un borde de la bandeja, sin cambiar sustancialmente la técnica de fabricación.

Cuando se ha de cerrar una bandeja con una tapa capaz de sellar de manera hermética a líquidos o hermética a gases, el revestimiento de plástico se proporciona, de la manera más preferible, sobre una superficie interior de la bandeja. Sin embargo, si el objetivo es proporcionar una bandeja en la que el revestimiento de plástico está pensado principalmente para proteger el cartón de la humedad externa, entra dentro del concepto inventivo que el revestimiento de plástico también pueda estar provisto sobre una superficie exterior de la bandeja. Este tipo de bandeja podría poder cerrarse con una película de plástico en toda la extensión sellada a la superficie del fondo de una pestaña de borde de la bandeja.

Una preforma de la invención, que es factible para fabricación de bandejas de cartón como se describió anteriormente y que está provista, de una manera convencional en sí, de secciones para realizar un fondo,

paredes laterales, y una pestaña de borde para la bandeja, está caracterizada porque en las porciones que corresponden a compresiones, que serán creadas en la bandeja y que son transversales en relación con la pared lateral y la pestaña de borde de la bandeja, la preforma se ha realizado más delgada en su lado opuesto al revestimiento de plástico de manera que, en el procedimiento de moldeo de una preforma en una bandeja, el revestimiento de plástico se pliega doblemente en las partes comprimidas y es capaz de sellarse a sí mismo.

Una bandeja de la invención, que se fabrica como se describió anteriormente a partir de carbón recubierto de plástico y que comprende un fondo, paredes laterales, y una pestaña de borde que se extiende alrededor de la boca de la bandeja, y que está provista de compresiones, que son transversales en relación con la pared lateral y la pestaña de borde y en la que algo del revestimiento de plástico ha sido fundido para estabilizar las compresiones para que la bandeja conserve su forma, está caracterizada porque, en las porciones que corresponden a las partes comprimidas, el cartón ha sido tallado en su lado opuesto al revestimiento de plástico, de manera que en las compresiones el revestimiento de plástico está en una condición doblemente plegada y sellado a sí mismo.

En aplicaciones de la invención, el revestimiento de plástico que fija las compresiones se encuentra, de la manera más preferible, sobre una superficie interior de la bandeja y el revestimiento de plástico se ha fundido en las compresiones, de manera que la pestaña de borde tiene una superficie superior que es sustancialmente lisa, sin huecos que se desvíen del plano de la superficie. Este tipo de bandeja puede estar provisto de una tapa, que se sella de una manera hermética a líquidos o a gases a la pestaña de borde para fabricar un recipiente sellado, lo más preferentemente un recipiente sellado para productos alimenticios procesados o similares.

A continuación se describirá la invención más

detalladamente con referencia a los dibujos adjuntos, en los

que

la fig. 1 muestra una preforma provista de cortes tallados en una capa de cartón, en una vista en planta,

la fig. 2 muestra una bandeja rectangular moldeada a partir de la preforma de la fig. 1,

la fig. 3 muestra incisiones producidas en cartón recubierto de plástico con tecnología conocida anterior para crear pliegues de esquina para una bandeja,

la fig. 4 muestra, consecuentemente con la fig. 3, cartón recubierto de plástico para una preforma, en la que la capa de cartón se ha realizado más delgada según la invención para crear compresiones de esquina para una bandeja, en una sección IV-IV en la fig. 1,

la fig. 5 muestra el cartón de la fig. 4 como un componente en una bandeja terminada, siendo comprimido en porciones que corresponden a los cortes, de manera que el revestimiento de plástico está allí en una condición doblemente plegada y sellado a sí mismo,

la fig. 6 muestra, consecuentemente con la fig. 4, una realización alternativa de la invención, en la que la capa de cartón está completamente eliminada de las porciones de esquina comprimidas de una bandeja,

la fig. 7 muestra, consecuentemente con la fig. 5, compresiones de una bandeja, en las que el revestimiento de plástico está en una condición sellada al cartón y a sí mismo. La fig. 1 ilustra una preforma 1 de cartón recubierta

de plástico según la invención, a partir de la cual se puede

moldear una bandeja para alimento de la invención. La

preforma es una pieza rectangular, plana, de cartón, que

comprende zonas concéntricas 3-5 separadas unas de otras por

líneas de plegado 2 para proporcionar un fondo 3, paredes

laterales 4, y una pestaña de borde 5 para la bandeja. Las

líneas de plegado 2, indicadas por líneas de rayas, pueden

estar constituidas por incisiones situadas en la preforma, pero lo más preferentemente no se desarrollan hasta que está en el procedimiento de moldeo de la bandeja, no necesitando así un tratamiento previo de la preforma. Además, la preforma 1 tiene sus esquinas provistas de cortes lineales, que están indicados por líneas 6, cortados en la capa del cartón en el lado inferior de la preforma y que se extienden desde el fondo 3 a través de las paredes laterales 4 y la pestaña de borde 5 hasta el borde exterior de la pestaña. El contorno de los cortes 6 es visible en la fig. 4 descrita más adelante en este documento.

En la fig. 2 se muestra una bandeja 7, moldeada con una estampa calentada a partir de la preforma 1 de la fig. 1. La bandeja rectangular 7 comprende, separados unos de otros por pliegues 2 desarrollados en el procedimiento de moldeo, un fondo horizontal 3, paredes laterales ligeramente inclinadas 4, así como una pestaña de borde horizontal 5 que se extiende alrededor de la boca de la bandeja. La bandeja 7 tiene sus esquinas provistas de compresiones lineales 8, que son creadas por los cortes de la capa de cartón y que se extienden a través de las paredes laterales 4 y la pestaña de borde 5 de la bandeja, y en las que la bandeja es fijada en su forma por el revestimiento de plástico del cartón que es doblemente plegado y sellado a sí mismo. La bandeja 7 de la fig. 2 se puede cerrar con una tapa que puede ser sellada a la pestaña de borde 5 de una manera hermética a líquidos y a gases y que está constituida posiblemente por película de plástico o cartón recubierto de plástico (no mostrada).

La fig. 3 muestra en sección un cartón 10 provisto de un revestimiento de plástico 9, que incluye incisiones 11 producidas mediante tecnología conocida anterior para doblar

o flexionar el cartón. Los pliegues de esquina de las bandejas conocidas anteriores formadas a partir de una preforma han sido creados por medio de tales incisiones 11 realizadas en la preforma. En la superficie superior de los lados de una bandeja y la pestaña de borde, las muescas constituidas por las incisiones 11 se cierran y se sueldan

juntas más o menos completamente, dependiendo de los grosores de las capas de un material de la bandeja y las dimensiones de las incisiones, mientras que las superficies exterior e inferior de la pestaña de borde se dejan con salientes formados por el cartón ondulado.

En la fig. 4 se ilustra un cartón de embalar recubierto de plástico 9, 10, en la que las incisiones anteriormente descritas 11 son sustituidas por cortes 9 tallados en la capa de cartón 10 en el lado opuesto al revestimiento de plástico 9 para permitir una compresión del material de la bandeja en las esquinas de la bandeja. En el procedimiento de moldeo de la preforma 1 en la bandeja 7 mediante la aplicación de calor y presión, el material de las esquinas de una bandeja sufre una compresión como se muestra en la fig. 5, en la que la capa de cartón en línea con los cortes 6 se ha doblado por los pliegues 12 y el revestimiento de plástico del cartón 9 en línea con el pliegue se ha plegado doblemente y se sella a sí mismo en respuesta al calor. Además, algo del plástico de revestimiento penetra en los pliegues 12 a través de una capa de cartón tallado, funcionando así como un agente adherente que estabiliza las compresiones 8. De este modo, el procedimiento de moldeo ha desarrollado compresiones estables 8, que se extienden a través de las paredes laterales 4 y la pestaña de borde 5 de la bandeja y en las que, especialmente en el área de la pestaña de borde, la superficie de la bandeja constituida por el revestimiento de plástico 9 es continua y lisa, desprovista de ranuras o fisuras dejadas alineadas con las compresiones, mientras que el cartón tallado 10, que se ha combado en un pliegue 12, se ajusta al plano de las superficies exterior o inferior de los lados de la bandeja y la pestaña de borde sin desarrollar salientes que se desvían del plano discutido. El revestimiento de plástico 9, que se ha soldado junto en las compresiones 8, fija la bandeja 7 en su forma y proporciona una superficie contraria lisa para una tapa que ha de ser termosellada a la bandeja, lo que asegura un sellado a prueba de fugas de la bandeja de una

manera hermética a líquidos, a gases y a aromas.

La realización de la invención mostrada en las figs. 6 y 7 sólo se diferencia de la mostrada en las figs. 4 y 5 en el sentido de que, en los cortes 6 de la preforma, la capa de cartón 10 ha sido eliminada mediante tallado. En el procedimiento de moldeo de una bandeja, el plástico de revestimiento 9 rellena el corte por doble pliegue dentro de la capa de cartón 10 y se sella a la capa de cartón así como a sí mismo, teniendo como resultado una compresión estable 8 en una esquina de la bandeja.

Un caso concebiblemente ideal es el mostrado en la fig. 6, en la que la capa de cartón es eliminada lo más completamente posible del área de un corte 6 pero, dependiendo de la técnica de tallado, puede dejarse algo de material de fibra con el resultado básicamente consecuente con la fig. 4.

Un material de bandeja viable es cartón de embalar 10, que tiene un peso comprendido entre 170 y 500 g/m2, de manera conveniente aproximadamente 300 g/m2. Una capa de revestimiento de plástico situada sobre el cartón puede tener un peso comprendido entre 30 y 100 g/m2. El revestimiento puede ser de una sola hoja, capaz de termosellado a una red de material, por ejemplo poliolefina como polietileno de baja densidad (LDPE) o poliéster como tereftalato de polietileno (PET), o de múltiples hojas con una capa superior de termosellado (por ejemplo, LDPE), bajo la cual se encuentra al menos una capa de barrera frente al oxígeno cuyo material es, por ejemplo, EVOH o poliamida. Los cortes 6 de las figs. 4 y 6 tienen una anchura de aproximadamente el doble del grosor de la capa de cartón 10, teniendo como resultado compresiones 8 consecuentes con las mostradas en las figs. 5 y 7, en las que la superficie inferior del cartón no desarrolla salientes marcados ya que los pliegues 12 están incrustados dentro del material. En los cortes 6 de la fig. 4, el cartón tiene más del 90%, preferentemente por encima del 95% de su grosor eliminado por tallado, mientras que en el caso de la fig. 6, el cartón

es vaciado el 100% en los cortes 6. La manera más preferida de proporcionar los cortes 6 es el tallado mediante un haz de láser, por ejemplo mediante un láser de CO2 a una longitud de onda de 10,6 µm a una potencia de 20 W – 1 kW. Las preformas 1 se pueden moldear en las bandejas 7 presionando, de manera que las esquinas de la preforma son presionadas por una herramienta inferior calentada contra un molde complementario sin calentar. La herramienta inferior funde, o más bien ablanda, el revestimiento de plástico para que se vuelva deformable, de manera que el revestimiento de plástico 9 doblemente plegado en las compresiones 8 se auto- adhiere fusionándose a sí mismo para establecer una superficie de plástico lisa.

Resulta obvio para una persona experta en la materia que las aplicaciones inventivas no están limitadas al ejemplo precedente, sino que pueden variar dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, los cortes 6 de la preforma de la bandeja 1, y las compresiones 8 que resultan de los mismos en la bandeja 7, no siempre tienen que extenderse del todo hasta el pliegue 2 entre el fondo 3 y las paredes laterales 4, sino que pueden terminar antes de ese destino. Por ejemplo, es concebible tener una disposición tal que cada dos tallas o compresiones sean más largas, extendiéndose del todo hasta dicho pliegue 2, y cada dos sean más cortas, terminando por encima del pliegue. Otra posibilidad es que la preforma comprenda dos o más preformas de bandeja moldeables simultáneamente, teniendo como resultado un envase de bandeja de múltiples piezas. Si la línea de conexión entre preformas está constituida por incisiones o perforaciones, es posible obtener bandejas mutuamente articuladas que son desprendibles una de otra según se desee.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento para fabricar una bandeja de cartón

(7) que tiene un fondo (3), paredes laterales (4), y una pestaña de borde (5), comprendiendo el procedimiento las etapas de -proporcionar una preforma (1) de cartón recubierto de plástico (9, 10) con zonas concéntricas para el fondo, las paredes laterales y la pestaña de borde de la bandeja, -cortar la preforma (1) más delgada desde su lado opuesto al revestimiento de plástico (9), extendiéndose los cortes (6) transversalmente a través de las zonas para las paredes laterales (4) y la pestaña de borde (5) de la bandeja, -moldear la preforma (1) en la bandeja (7), incluyendo el moldeo comprimir la preforma a lo largo de los cortes (6) y plegar doblemente el revestimiento de plástico (9) en las compresiones (8), y -fundir el revestimiento de plástico (9) en las compresiones (8) para sellar el revestimiento a sí mismo y para estabilizar la bandeja (7) para conservar su forma.
2.

Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la preforma (1) se realiza más delgada tallando su capa de cartón (10) con un haz de láser.
3.

Un procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la bandeja (7) es moldeada con una estampa calentada a partir de la preforma (1) que comprende secciones que proporcionan el fondo (3), las paredes laterales (4) y la pestaña de borde (5) de la bandeja.
4.

Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la bandeja (7) es de forma sustancialmente rectangular con las compresiones (8) situadas en las esquinas de la bandeja.
5.

Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el revestimiento de plástico (9) que estabiliza las compresiones (8) se encuentra sobre la superficie interior de la bandeja (7).
6.

Un procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el revestimiento de plástico (9) se funde en las compresiones (8) de tal manera que la pestaña de borde (5) tiene su superficie superior que se vuelve sustancialmente lisa, sin huecos que se desvíen del plano de la superficie.
7.

Un procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque la bandeja (7) se cierra con una tapa sellada a la pestaña de borde (5) de una manera hermética a líquidos y a gases.
8.

Una preforma (1) de cartón recubierto de plástico (9, 10), que es aplicable a la fabricación de una bandeja (7) según cualquiera de las reivindicaciones precedentes y que comprende secciones para formar un fondo (3), paredes laterales (4), y una pestaña de borde (5) para la bandeja, caracterizada porque en las porciones que corresponden a las compresiones (8), que serán creadas en la bandeja (7) y que son transversales en relación con la pared lateral (4) y la pestaña de borde (59 de la bandeja, la preforma (1) se ha realizado más delgada en su lado opuesto al revestimiento de plástico (9) de manera que, en el procedimiento de moldeo de la preforma en una bandeja, el revestimiento de plástico se pliega doblemente en las partes comprimidas y es capaz de sellarse a sí mismo.
9.

Una preforma según la reivindicación 8, caracterizada porque las secciones adelgazadas (6) han sido producidas tallando la capa de cartón (10) con un haz de láser.
10.

Una bandeja (7) de cartón recubierto de plástico (9, 10), que ha sido fabricada con un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1-7 y que comprende un fondo (3), paredes laterales (4), y una pestaña de borde (5) que se extiende alrededor de la boca de la bandeja, y que está provista de compresiones (8), que son transversales en relación con su pared lateral y la pestaña de borde y en la que el revestimiento de plástico (9) ha sido fundido para estabilizar las compresiones para que la bandeja conserve su forma, caracterizada porque en las compresiones (8), el cartón (10) ha sido tallado en su lado opuesto al revestimiento de plástico (9), de manera que en las compresiones del revestimiento de plástico está en una condición doblemente plegada y sellado a sí mismo.
11.

Una bandeja según la reivindicación 10, caracterizada porque el revestimiento de plástico (9) que fija las compresiones (8) se encuentra sobre la superficie interior de la bandeja (7), y porque el revestimiento de plástico se ha fundido en las compresiones, de manera que la pestaña de borde (5) tiene una superficie superior que es sustancialmente lisa, sin huecos que se desvíen del plano de la superficie.
12.

Una bandeja según la reivindicación 11, caracterizada porque la bandeja (7) está incluida en un envase, que se cierra de una manera hermética a líquidos y a gases con una tapa sellada a la pestaña de borde (5).