ES2928406T3 - Lámina para envasado de alimentos coextruida, a base de PVC, y procedimiento para fabricarla - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para producir una película de envasado de alimentos coextruida multicapa hecha de cloruro de polivinilo (PVC), cloruro de polivinilideno (PVDC), una combinación de cloruro de polivinilo (PVC) y cloruro de polivinilideno (PVDC) u otros termoplásticos o elastómeros que pueden ser copolimerizado con PVC, que tiene un comportamiento de migración de plastificante, que se reduce en comparación con las películas de PVC monocapa y se restringe como máximo a 40 mg/dm2 , en un alimento envasado. La invención también se refiere a una película para envasado de alimentos coextruida multicapa hecha de cloruro de polivinilo (PVC), cloruro de polivinilideno (PVDC), una combinación de cloruro de polivinilo (PVC) y cloruro de polivinilideno (PVDC) u otros termoplásticos o elastómeros que pueden copolimerizarse con PVC. , que tiene un comportamiento de migración de plastificante, que se reduce en comparación con las películas de PVC monocapa y se restringe como máximo a 40 mg/dm2 , en un alimento envasado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Lámina para envasado de alimentos coextruida, a base de PVC, y procedimiento para fabricarla

Campo técnico:

La presente invención se refiere a un procedimiento para fabricar una lámina para envasado de alimentos coextruida multicapa hecha de poli(cloruro de vinilo) (PVC), de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC) o de otros termoplásticos o elastómeros copolimerizables con PVC, con nivel reducido de migración de plastificantes hacia el alimento en comparación con láminas monocapa de PVC y limitado a 40 mg/dm2. La invención se refiere además a una lámina para envasado de alimentos coextruida multicapa hecha de poli(cloruro de vinilo) (PVC), de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC) o de otros termoplásticos o elastómeros copolimerizables con PVC, que presenta un nivel de migración reducido de plastificantes hacia el alimento en comparación con láminas monocapa de PVC y limitado a 40 mg/dm2.

Estado de la técnica:

En el envasado de alimentos se utilizan, entre otras, láminas para conservación de la frescura, hechas de poli(cloruro de vinilo) (PVC), en cuya fabricación se puede utilizar una pluralidad de plastificantes. El PVC flexible resulta problemático en el envasado de alimentos por que los plastificantes utilizados migran (con distinta intensidad) desde la lámina hacia el alimento envasado. Esto es especialmente cierto en el caso de alimentos y sustancias que contienen grasa, ya que la grasa posee una elevado poder de absorción de los plastificantes. El plastificante de uso común DEHA (adipato de dietilhexilo, por sus siglas en inglés) está clasificado como cancerígeno y también puede afectar al desarrollo embrionario a través de una alteración de la osteogénesis o malformaciones de órganos.

Entre las láminas para conservación de la frescura de alimentos, las monocapas son conocidas a partir del documento DD 234431 A1, por ejemplo, en el cual se ha desarrollado una lámina para conservación de la frescura, autoadhesiva y estirable, con un grosor de 0,010 a 0,020 mm. La composición de la lámina contiene copolímero de etileno y acetato de vinilo, polietileno de bajo peso molecular, un éster y, eventualmente, polietileno de bajo peso molecular anoxidado.

Los documentos FR 2686887 A1 y FR 2691436 A1 describen la fabricación de láminas estirables a partir de una mezcla de copolímeros en bloques de estireno-butadieno-estireno y un caucho de estireno-butadieno como fase blanda, que también puede contener poliisobutileno. Estas láminas tienen un buen "efecto memoria" y se pueden hacer autoadhesivas. Asimismo, en el documento EP 0 807 132 B1 se describe una lámina construida de manera similar. En los documentos DE 19503326 A1, DE 19621 688 A1 y DE 19704275 A1 están descritas otras láminas basadas en un polímero de estireno, para su uso como envase alimentario. El documento DE 102005 009 664 A1 describe un sistema compuesto multicapa formado por copolímeros de etileno y acetato de vinilo como promotores de adherencia, que consta de dos o más láminas de distinta constitución química, con baja adherencia entre sí, y un promotor de adherencia a base de copolímeros de etileno y acetato de vinilo. El sistema compuesto multicapa que allí se describe sirve para fabricar cuerpos moldeados (por ejemplo, cajas para alimentos) que se pueden volver a cerrar.

En el documento DE 102006031 841 A1 se describe una lámina multicapa hecha de polímeros termoplásticos, que no requiere adhesivos para laminación.

En el documento DE 196 50 573 B4 se describe una lámina soplada multicapa que se fabrica por coextrusión, empleándose aquí también un copolímero de polipropileno que está mezclado con un copolímero en bloques de estireno-etileno-butileno o un copolímero en bloques de estireno-etileno-propileno, con lo que se obtiene un copolímero al azar de polipropileno modificado con caucho.

Hasta ahora, las láminas estirables de PVC se fabrican solamente como monoláminas (producidas mediante una monoextrusión) para envases alimentarios (por ejemplo, como láminas para alimentos o láminas para conservación de la frescura) utilizando plastificantes, entre otras cosas. Se utiliza en este caso una extrusión de lámina fundida o una extrusión de lámina soplada.

En la directiva 10/2011 de la UE se reúnen normas y reglamentos europeos para los envases de material sintético destinados a alimentos. Entre otras cosas, se describen allí métodos de ensayo para determinar el comportamiento de migración, y los productos se dividen en grupos. Los productos con alto contenido de grasa, tales como la carne marinada o en escabeche, por ejemplo, solo podrán envasarse con láminas (de PVC) que tengan un factor de reducción 1, mientras que la carne fresca podrá envasarse con láminas que tengan un factor de corrección o factor de reducción 4.

Se aplica lo siguiente: cuanto menores sean los valores de migración, menor será el necesario factor de reducción que se requiere para cumplir con lo prescrito en la directiva de la UE antes mencionada. Por lo tanto, los factores de reducción más altos para cumplir con lo prescrito en la directiva corresponden a valores de migración más altos para los plastificantes, que potencialmente pueden contaminar el alimento envasado.

El reglamento establece como migración específica (en inglés, SML = Specific Migration Limit) para el plastificante DEHA (adipato de dietilhexilo) un valor límite de 18 mg, como máximo, por kilogramo de alimento envasado (corresponde a 18 mg/6 dm2 de lámina, esto es, 3 mg/dm2 de lámina). Se establece como migración global (es decir, la migración de todos los plastificantes, incluido el plastificante DEHA) un valor límite de 60 mg, como máximo, por kilogramo de alimento envasado (corresponde a 60 mg/6 dm2 de lámina, esto es, 10 mg/dm2 de lámina).

Por ejemplo, si se ensayan de acuerdo con lo prescrito en la directiva 10/2011 de la UE los valores de migración de una pieza de lámina para conservación de la frescura, hecha de PVC, que tenga un tamaño de 1 dm2 y se obtiene una migración de 27 mg, por ejemplo, se trata en ese caso de lo que se denomina una lámina de factor 3, ya que el valor debe dividirse por el factor 3 para llegar a un valor no superior a 10 mg/dm2.

Esto significa que con la lámina ensayada solo se pueden envasar alimentos que en la directiva 10/2011 de la UE están especificados con un factor 3 o superior (por ejemplo, un factor de reducción 4). Por ejemplo, esta lámina no debería usarse para carne marinada o en escabeche.

Por ejemplo, las verduras crudas y sin tratar no tienen factor de reducción debido a la ausencia de fracción grasa en las mismas. Así pues, en tal caso no se ponen restricciones a la migración.

Han sido factibles hasta ahora, y se encuentran disponibles en el sector alimentario, láminas de PVC con un factor de reducción 1. Entre otras cosas, en estas láminas se utilizan polímeros muy caros o plastificantes de alto peso molecular. Los plastificantes poliméricos tienen una tendencia a migrar significativamente menor que los plastificantes monoméricos o de bajo peso molecular. Sin embargo, el uso de plastificantes poliméricos es problemático por que a medida que aumenta la proporción de plastificantes poliméricos la lámina se vuelve más rígida o menos elástica y, al mismo tiempo, notablemente más cara que con plastificantes monoméricos. Esto significa que para hacer que la lámina sea a la vez económica y técnicamente razonable, utilizable y viable se debe encontrar una mezcla adecuada de plastificantes poliméricos y plastificantes monoméricos que migren lo menos posible. Al mismo tiempo, se debe mantener la lámina muy delgada para que se pueda respetar el límite de migración global y (cuando corresponda) también el específico para lograr un factor de reducción 1. Esto origina el problema de que las láminas actualmente disponibles con un factor de reducción 1 son adecuadas casi exclusivamente para aplicaciones manuales. Para el procesamiento mecánico se requieren láminas más gruesas y/o láminas más elásticas. Estas, a su vez, tienen valores de migración más elevados y, por lo tanto, factores de reducción superiores, o bien se hacen económica y/o técnicamente inutilizables para el propósito previsto. Las láminas estirables de PVC flexible disponibles tienen los siguientes umbrales de factor, teniendo en cuenta la aptitud técnica para el uso y la viabilidad económica mencionadas:

factor 1 (migración <10 mg/dm2) = grosor hasta aproximadamente 7 gm (0,007 mm), factor 2 (migración <20 mg/dm2) = grosor hasta aproximadamente 10 gm (0,010 mm), factor 3 (migración <30 mg/dm2) = grosor hasta aproximadamente 14 gm (0,014 mm), factor 4 (migración <40 mg/dm2) = grosor hasta aproximadamente 18 gm (0,018 mm). Estos umbrales representan valores orientativos. Con el uso de plastificantes poliméricos se pueden reducir los valores de migración. Así, por ejemplo, aún es posible un factor 4 con una lámina de 20 gm.

Sin embargo, en la práctica el uso de plastificantes poliméricos tiene claros límites. La lámina se hace más recia y más difícil de estirar. Además, los plastificantes poliméricos son muy caros y, a medida que aumenta su proporción, hacen que la lámina resulte menos atractiva para los clientes y, en última instancia, poco competitiva en el mercado. Por lo tanto, la lámina se encarece, su uso como película estirable es más problemático y crea al cliente una necesidad mayor de mantenimiento en sus instalaciones de envasado. Actualmente no se puede conseguir una película estirable de PVC de 14 gm, con un factor 2, que sea funcional y comercializable conforme a la aplicación. Por ejemplo, si desea producir una lámina de factor 2 utilizando una estructura de 5 capas, las capas individuales resultan muy delgadas. Con el estado actual de la técnica, la extrusión de láminas de PVC flexible que sean más delgadas que 7 gm ya constituye un serio desafío. En el caso de láminas delgadas de PVC flexible (< aprox. 8 gm), aumenta la formación de arrugas cuando se enrolla la lámina en el rodillo después de la extrusión. Incluso aunque se evite la formación de arrugas cuando se enrolla la lámina en el proceso de producción, es muy difícil evitarlas durante el procesamiento posterior. Esto hace que para fabricar láminas de PVC flexible más delgadas y de múltiples capas no se pueda aplicar técnicamente ninguna tecnología que no sea la coextrusión (por ejemplo, ningún tipo de laminación o estratificación).

Las láminas para envasado de alimentos coextruidas, con componentes plastificantes, son en sí conocidas. Así, el documento DE2839083A1 describe, entre otras cosas, un material para envasado de alimentos coextruido que consta de dos capas diferentes, consistiendo una capa en copolímero de cloruro de vinilideno y un plastificante de bajo peso molecular y la otra capa (capa portante) en homopolímeros o copolímeros de cloruro de vinilo con un aditivo orgánico, en concreto oligómeros funcionales, grasas y aceites, colofonia y sus derivados.

También el documento US2016/0276105 describe un procedimiento para fabricar una lámina multicapa para envasado, coextruida y/o estratificada, por ejemplo asimismo hecha de poli(cloruro de vinilo). En el procedimiento se puede preparar una masa fundida de poli(cloruro de vinilo) y uno o varios plastificantes, a partir de la cual se fabrican al menos dos capas de lámina.

El documento DE10 2004 000 023 A1 describe un procedimiento para fabricar láminas multicapa estratificadas, por ejemplo también hechas de poli(cloruro de vinilo). Las láminas parciales utilizadas pueden contener distintos plastificantes, mezclas de plastificantes y/o proporciones de plastificantes. El desplazamiento de plastificantes impulsado por difusión entre al menos dos láminas parciales que están en contacto mutuo da como resultado un estado final que presenta contenidos de plastificante distintos a los del estado antes de que fueran puestas en contacto.

El documento US2010/0310891A1 describe la fabricación de una lámina para ser empleada, entre otras cosas, como lámina para envasado de alimentos, que consta de poli(cloruro de vinilo) con al menos un plastificante, siendo el plastificante un éster de un ácido ciclohexanocarboxílico. Esta lámina se puede fabricar mediante extrusión.

Presentación de la Invención:

A la vista de estos antecedentes, es misión de la presente invención fabricar una lámina multicapa para envasado de alimentos, mejorada, en la cual la migración de plastificantes hacia el alimento envasado esté claramente reducida o inhibida, siendo iguales las demás condiciones, a fin de no exceder una cantidad total de plastificantes migrantes (migración total) de 40 mg/dm2 o de poder conseguir, con láminas más gruesas, resultados de migración que hasta la fecha se han tenido por técnica o económicamente inviables.

Esta misión se logra mediante una lámina para envasado de alimentos coextruida multicapa, de acuerdo con la presente invención, y un procedimiento para fabricarla.

La presente invención se basa en la observación de que los plastificantes pueden migrar desde una capa de lámina de PVC hacia un alimento envasado, a través de otra capa de lámina de PVC. Para ralentizar o reducir en la medida de lo posible la migración de plastificantes hacia el alimento, de acuerdo con la invención se propone que la lámina para envasado de alimentos esté realizada con una estructura de lámina coextruida multicapa. Se utilizan según la invención PVC, PVDC, combinaciones de los mismos y/u otro termoplástico o elastómero copolimerizable con PVC.

La cantidad total de plastificantes que migran (migración total) no debe superar 40 mg/dm2, preferiblemente 10 mg/dm2. En una variante preferida se logra un factor de reducción 1 (< 10 mg/dm2), y ello hace que la lámina fabricada de acuerdo con la invención se pueda utilizar de manera universal como material de envasado para alimentos. Al mismo tiempo, la lámina es técnicamente adecuada y aplicable, así como económicamente viable y factible, para todas las aplicaciones manuales y mecánicas habituales.

Hasta la fecha no se ha utilizado la coextrusión en la producción de láminas para alimentos delgadas, hechas de PVC flexible (láminas para conservación de la frescura y películas estirables) y, por lo tanto, no corresponde al estado de la técnica en este campo. Al mismo tiempo, la implementación de la lámina según la invención solo es posible por coextrusión. Para poder respetar incluso con láminas más gruesas un límite de migración total de 40 mg/dm2, como máximo, y lograr valores de migración más bajos en comparación con monoláminas de PVC comparables, se requiere una estructura multicapa de la lámina.

Cuanto más gruesa sea la lámina en su conjunto y/o menor sea el límite pretendido para el valor de migración, más capas de lámina se necesitarán. En consecuencia, la combinación de plastificantes y aditivos en las capas individuales y también la estructura de capas de la lámina en su conjunto se vuelven cada vez más complejas y complicadas.

Un primer aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento para fabricar una lámina para envasado de alimentos coextruida multicapa, hecha de poli(cloruro de vinilo) (PVC), de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC) o de otros termoplásticos o elastómeros copolimerizables con PVC, con el mismo grosor que láminas monocapa de PVC pero, en comparación con estas, migración reducida de plastificantes hacia los alimentos envasados. El procedimiento comprende los pasos de:

- preparar al menos una masa fundida de poli(cloruro de vinilo) (PVC), de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC) o de otros termoplásticos o elastómeros copolimerizables con PVC, y uno o varios plastificantes poliméricos y/o monoméricos,

- producir una lámina multicapa de al menos dos capas de lámina mediante la coextrusión de la masa o masas fundidas de poli(cloruro de vinilo) (PVC), de poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC) o de otros termoplásticos o elastómeros copolimerizables con PVC, y el uno o los varios plastificantes poliméricos y/o monoméricos, donde la migración global de los plastificantes desde el material compuesto de la lámina alimentaria hacia el alimento envasado no supera 40 mg/dm2.

El producto de acuerdo con la invención se asemeja a una lámina de PVC flexible con varias capas, que pueden tener diferentes concentraciones y calidades de plastificantes y/u otros aditivos eventuales. Preferiblemente, se pueden variar como se desee los grosores de las capas individuales de la lámina. En una realización preferida, se coextruyen una capa de lámina portante y al menos una capa de lámina contigua a la misma, teniendo la capa de lámina portante un grosor de capa mayor que la al menos una capa de lámina contigua.

Preferiblemente, todas las capas de lámina coextruidas de la lámina multicapa se coextruyen con aproximadamente el mismo grosor de capa. Se coextruyen preferiblemente una capa de lámina portante, preferiblemente central, y varias capas de lámina externas, donde el grosor de las capas de lámina decrece desde dentro hacia fuera en el lado orientado hacia el género envasado. La disminución tiene lugar preferentemente de manera escalonada. También son posibles grosores de capa alternantes o variables. Además, el tipo y concentración de plastificantes en una, varias o todas las capas puede ser menor o mayor de manera dispar. Son adecuados como plastificantes, por ejemplo, ésteres de alcoholes de cadena larga con ácidos polibásicos.

En una variante preferida, la concentración de plastificantes en las capas orientadas hacia el género envasado es menor que la concentración en una capa orientada opuestamente al género envasado. Preferiblemente, se añaden a una o varias capas cualesquiera de la lámina plastificantes que tienen un comportamiento de migración menor o mayor que el o los plastificantes de una, varias o todas las demás capas de lámina.

En otras variantes de realización se coextruyen láminas de PVC que tienen hasta 13 capas. Preferiblemente, están previstas una o varias capas de barrera que inhiben o reducen la migración de plastificantes hacia el producto envasado. La capa de barrera contiene preferiblemente sustancias que fijan los plastificantes, o bien la capa de barrera contiene plastificantes de baja migración, que a su vez inhiben la migración de plastificantes desde otras capas de lámina a través de la capa de barrera y evitan así una migración hacia el exterior que llegue hasta el alimento envasado.

La presente invención posibilita la fabricación de una lámina multicapa para envasado de alimentos, hecha de PVC, que a pesar de tener un grosor total mayor presenta bajos valores de migración similares a los de una lámina monocapa delgada de PVC. Preferiblemente, la migración global no es superior a 10 mg/dm2 de lámina, más preferiblemente no superior a 5 mg/dm2 de lámina, y la migración específica no es superior a 3 mg/dm2. Con ello se obtiene un factor de corrección o factor de reducción 1. La lámina de acuerdo con la invención es económica para fabricantes y clientes, y además notablemente más atractiva, notablemente más eficiente en el aspecto técnico y/o en general aplicable de manera más universal que una lámina para envasado de alimentos hecha de PVC monoextruida, comparable.

El uso de la coextrusión también permite lograr grosores totales de lámina mayores, de una manera económica y técnicamente razonable, con valores de migración más bajos que en el caso de los procedimientos de monoextrusión convencionales. Por lo tanto, según la invención se prevé que se produzcan al menos dos capas de lámina por coextrusión de poli(cloruro de vinilo) (PVC) flexible, de poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), o de otros termoplásticos o elastómeros copolimerizables con PVC. La capa o capas límite así resultantes pueden tener propiedades de retención de los plastificantes que inhiban ligeramente la migración, de modo que, de manera ciertamente no decisiva pero sí favorecedora, siendo iguales las demás condiciones queda ralentizado cualquier escape de los plastificantes fuera de la capa o capas de lámina que no tienen contacto directo con el alimento envasado, y se reduce la migración global de los plastificantes desde la lámina hacia el alimento envasado.

En una primera variante, para la coextrusión se calientan hasta el punto de fusión una o varias mezclas de PVC y se hacen salir a través de una ranura multicapa o un cabezal extrusor multicapa con varias boquillas, según el número de capas, y luego se combinan directamente. Se utiliza para ello una instalación de coextrusión que incluye, entre otras cosas, una o varias extrusoras de tornillo, un cabezal extrusor multicapa o una ranura multicapa, una refrigeración (por ejemplo un rodillo enfriador o un anillo enfriador) y una enrolladora.

El número de extrusoras de tornillo necesarias para plastificar el material depende del número de capas de lámina y del número de distintas composiciones de formulación de las capas individuales. En una variante de realización, el número de extrusoras de tornillo coincide con el número de capas de lámina. En una forma alternativa de realización el número de extrusoras de tornillo difiere, ya que la formulación de algunas capas puede ser la misma. En variantes de realización preferidas es incluso posible que varias o todas las capas tengan la misma formulación, de modo que solamente se emplee una extrusora de tornillo.

De acuerdo con la invención, el procedimiento de coextrusión tiene la ventaja de que, en caso necesario, se pueden formar varias capas que pueden tener diferentes tipos y/o concentraciones de plastificantes. Las láminas fabricadas de acuerdo con la invención tienen un grosor entre 5 gm y 25 gm. No obstante, en general no están limitadas en su grosor. La invención abarca también valores intermedios o intervalos intermedios de estos grosores.

La estructura según la invención de la lámina coextruida permite unos costes de producto notablemente más bajos en la fabricación de la lámina según la invención para envasado de alimentos, ya que para la misma aplicación se puede reducir el grosor de lámina, manteniendo unas propiedades técnicas de lámina y cualidades de lámina similares, iguales o incluso mejoradas, en comparación con láminas monocapa. Además, la estructura multicapa de lámina ofrece más libertad de acción a la hora de seleccionar los componentes para la composición de las capas individuales y, por lo tanto, también la posibilidad de reducir los costes de material además de reducir la migración.

Según la invención, el procedimiento para fabricar la lámina para envasado de alimentos coextruida multicapa de la invención, hecha de PVC o de una combinación de PVC y PVDC o de otros termoplásticos o elastómeros copolimerizables con PVC comprende, en un primer paso de procedimiento, una mezcla y fusión de materias primas y auxiliares (polvos o gránulos de PVC, PVDC o derivados de los mismos, plastificantes y otros aditivos) y una extrusión de la mezcla para formar gránulos utilizando una mezcladora para su posterior procesamiento. La mezcladora tiene la función de fundir materias primas y auxiliares (por ejemplo, polvo de PVC, plastificantes, aditivos tales como ceras, aceites y ácidos), mezclarlos y extruirlos directamente para cortar directamente los gránulos. Según la invención, en el segundo paso se vuelven a fundir estos gránulos en la extrusora de lámina y se extruyen para formar la lámina de acuerdo con la invención.

Preferiblemente, durante la extrusión de la lámina la temperatura de extrusión se sitúa entre 150 °C y 180 °C. Dependiendo de la variante de realización, se funden los gránulos previamente extruidos o bien se mezclan y se funden directamente las materias primas y luego se extruye la lámina. A continuación se enfría la lámina coextruida.

En caso necesario se emplean diferentes composiciones de capas de lámina individuales o múltiples utilizando varias extrusoras de tornillo. Si es necesario o posible, la perforación, el punzonado y/o la impresión tienen lugar preferiblemente antes del proceso de corte y del enrollado de la lámina. Preferiblemente, se realiza el corte a la medida e inmediatamente después el enrollado. Dependiendo de la forma de realización, el enrollado se puede llevar a cabo después de recortar y cortar por un lado o por los dos lados. Preferiblemente, la velocidad (velocidad de extrusión y enrollado) de una extrusora para lámina soplada de PVC asciende aproximadamente a 90 metros hasta 400 metros por minuto, dependiendo del diseño de la instalación de coextrusión, de las opciones de enfriamiento (la implementación técnica del rodillo enfriador y el trayecto hacia la enrolladora en el caso de extrusión de lámina fundida, así como la implementación técnica del enfriamiento y la altura de la torre de enfriamiento en el caso de extrusión de lámina soplada), el grosor total y la composición de la lámina. Los valores intermedios o intervalos intermedios también están incluidos en el intervalo de velocidades antes mencionado. Dependiendo de la tecnología y del progreso técnico, puede ser posible una velocidad superior a 400 metros por minuto.

En una variante preferida de realización, en la composición de la lámina se utilizan uno o varios de los siguientes componentes además del poli(cloruro de vinilo) (PVC), una combinación de PVC y PVDC u otros termoplásticos o elastómeros copolimerizables con PVC:

- plastificantes monoméricos y/o poliméricos

- agentes antioxidantes

- agentes antiácido

- agentes antivaho

- auxiliares de procesamiento, por ejemplo, cera de PE

- agente de deslizamiento

- aceites, ácidos grasos y/o materias auxiliares

Son termoplásticos, también denominados plastómeros, preferidos que se emplean en la presente invención, por ejemplo, polietileno (PE), polipropileno (PP), poliamida (PA), policarbonatos (PC), poliésteres, poli(tereftalato de etileno) (PET), poliestireno (PS), poli(cloruro de vinilo) (PVC), poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), poli(acetato de vinilo) (PVAC) y poli(fluoruro de vinilideno) (PVDF). Son elastómeros preferidos, por ejemplo, etileno-acetato de vinilo (EVA) y poli(butiral de vinilo) (PVB) Los termoplásticos y elastómeros citados son únicamente ejemplos, y se les pueden añadir otros. La invención no está limitada exclusivamente a los termoplásticos y elastómeros citados.

En cuanto a termoplásticos y elastómeros copolimerizables con PVC, se destacarán como variantes preferidas el PVDC, PVAC, PVDF, EVA y PVB, pero el uso según la invención no está limitado en exclusiva a los mismos. La invención también abarca otros copolímeros, siempre que sean técnicamente factibles y razonables.

La lámina coextruida multicapa de acuerdo con la invención comprende al menos dos capas de lámina, formándose entre las capas de lámina interrupciones microscópicamente pequeñas en las capas límite resultantes, que pueden tener un efecto ligeramente inhibidor sobre la migración de plastificantes.

Sin embargo, estas no son el núcleo, objetivo o resultado de las láminas multicapa de PVC flexible, de acuerdo con la invención.

Preferiblemente, la capa de lámina que entra en contacto con el producto tiene un grosor de lámina bastante más delgado que la otra u otras capas de lámina. La otra u otras capas pueden ser -dependiendo de la variante de realización- cada vez más gruesas, comenzando desde el producto envasado hacia la capa exterior, pero ello no es estrictamente necesario. Preferiblemente, el grosor de capa de la capa o capas que entran en contacto con el producto mide ^ 1,5 gm. El grosor total de capa de una lámina multicapa se sitúa preferiblemente entre 5 gm y 25.

No obstante, se puede variar como se desee y combinar el grosor de la capa externa y de todas las demás capas en función del grosor total de la lámina, de la composición respectiva de las capas de lámina, del resultado deseado o necesario en términos de migración y de adecuación a la máquina, y también de las posibilidades técnicas de la instalación de producción. Mediante esta estructura de lámina o de capas se puede controlar y reducir claramente la migración global (y, en caso de ser relevante, también la migración específica) de plastificantes desde el sistema de capas de lámina hacia el alimento envasado.

En una variante preferida de un sistema de capas de lámina de acuerdo con la invención, el número de capas es preferiblemente de hasta 13 capas, preferiblemente entre 2 y 10 capas o cualquier intervalo entre ambos números. En otra variante preferida, la capa de lámina más externa, orientada hacia el alimento, no es más gruesa de 1,5 gm.

Además de la estructura de capas, también el tipo y la concentración de los plastificantes utilizados en las capas de lámina individuales son criterios importantes en cuanto a la inhibición de la migración hacia un alimento envasado. Esto conduce a los bajos valores de migración deseados y, por lo tanto, a factores de reducción más bajos, preferiblemente a un factor de reducción 1.

Además de las separaciones o interrupciones microscópicamente pequeñas que en una lámina coextruida se forman entre las capas de lámina individuales y que, sumadas, pueden provocar ya una ligera inhibición de la migración global de los plastificantes, la estructura de la lámina en su conjunto tiene sobre todo el efecto de que inicialmente los plastificantes de la capa de lámina más externa migran hacia el alimento envasado y los plastificantes de la capa o capas de lámina más alejadas del producto comienzan -ralentizados o estorbados en su migración- a migrar a través de la capa o las capas más cercanas al producto. Este efecto se puede intensificar en el sentido hacia el producto envasado mediante el empleo de una o varias capas de barrera antimigración que contengan en las mismas plastificantes poliméricos y la menor cantidad posible de aditivos que contengan aceite o grasa, que son promotores de la migración, con lo cual se minimiza aún más la indeseada migración de plastificantes hacia el género envasado.

Sirven como capa o capas de barrera frente a plastificantes, adaptaciones de las formulaciones de una o varias capas externas orientadas hacia el género envasado, o de la capa o capas que pueden entrar o entran en contacto con el producto. En estas capas de barrera se pueden emplear menos plastificantes y/o plastificantes diferentes, que tengan menor tendencia a migrar. También están comprendidos en la invención otros aditivos inhibidores de la migración, y pueden utilizarse en una o varias capas de barrera.

Gracias a la estructura de acuerdo con la invención se puede influir en la migración de plastificantes cuando se aumenta el número de capas, permaneciendo igual el grosor total de la lámina para envasado de alimentos, con independencia de la composición o la formulación de las capas individuales. Resulta además ventajoso que, debido a las propiedades mejoradas y las ventajas de calidad, el grosor total de lámina de las láminas para envasado de alimentos coextruidas se pueda mantener más delgado que en el caso de una lámina monoextruida correspondiente. Dado que las láminas para envasado de alimentos hechas de PVC que son más delgadas contienen en total menos plastificantes, la migración global de plastificantes hacia el alimento envasado es menor, siendo iguales las demás condiciones. Por lo tanto, resulta ventajoso aprovechar las ventajas, en cuanto a propiedades y calidad, de una lámina coextruida para conservación de la frescura, hecha de PVC, para reducir el grosor total de lámina. Además, conviene que la capa o capas externas sean lo más delgadas posible y utilizarlas en caso necesario como capa o capas de barrera. Si se aumenta el número de capas de barrera dispuestas orientadas hacia el producto, se puede lograr que disminuya la migración de plastificantes hacia el alimento envasado. En resumen, gracias a la estructura multicapa de la lámina se inhibe, o al menos se reduce claramente, la migración de plastificantes desde la capa o capas de la lámina situadas más lejos del alimento, a través de una o varias capas de la lámina.

En una variante preferida está previsto que, para lograr el resultado de migración buscado, también se puedan variar y combinar como se desee la concentración y tipo de los plastificantes y otros aditivos en las capas individuales de lámina. En las capas exteriores de la lámina se utilizan preferiblemente plastificantes y/o aditivos que tengan un escaso comportamiento de migración o bien influyan de manera inhibitoria en la migración. Son adecuados para este propósito los plastificantes poliméricos, preferiblemente. En una variante preferida, estos plastificantes están contenidos en mayor medida en la capa o capas externas de la lámina, es decir, las orientadas hacia el alimento, pero en menor medida o nada en las capas centrales de la lámina o en la capa o capas de lámina más alejadas del producto.

En una variante preferida, una capa de lámina portante o (en el caso de un número par de capas) las capas intermedias o capas de lámina individuales orientadas opuestamente al alimento contienen preferiblemente plastificantes monoméricos para mantener bajos los costes del producto y más elástica la lámina. Los plastificantes poliméricos se agregan en mayor medida en las capas de lámina externas, preferiblemente en las capas de barrera, a fin de inhibir la migración. Preferiblemente, en ambos lados se añaden más plastificantes poliméricos en el exterior que en las capas situadas más hacia el interior. Esto minimiza el riesgo de que la lámina de PVC para alimentos se utilice incorrectamente durante el uso, por ejemplo en el mostrador de quesos de un supermercado, y que los alimentos envasados se contaminen de manera inaceptable.

Los tipos de plastificante, las cantidades de plastificante y sus concentraciones en las mezclas pueden variar de una capa de lámina a otra, y se ajustan individualmente según las circunstancias (entre otras, el grosor total de la lámina, el producto a envasar, el número de capas de lámina, el tipo de aplicación) y el resultado deseado. Estas concentraciones varían preferiblemente entre 3 % en peso y 35 % en peso, referidas a la concentración total, preferiblemente entre 25 % en peso y 35 % en peso. En el caso de láminas que necesitan poco o ningún estiramiento, las concentraciones de plastificante pueden variar asimismo entre 3 % en peso y 15 % en peso. También está cubierto por la invención cualquier valor intermedio o intervalo intermedio dentro de estos intervalos.

Se pueden emplear tanto plastificantes monoméricos como poliméricos. Los plastificantes individuales tienen distintos comportamientos de migración y valores de migración. Los plastificantes poliméricos muestran una tasa de migración claramente menor que los plastificantes monoméricos. Sin embargo, dado que los plastificantes poliméricos son muy caros y pueden tener un impacto negativo en el rendimiento técnico y la idoneidad mecánica de la lámina, siempre se recomienda una mezcla de ambos grupos de plastificantes, y resulta razonable incrementar el uso de plastificantes poliméricos con fines de barrera. En las capas de lámina más alejadas del producto envasado se deben emplear preferiblemente plastificantes monoméricos, que migran menos. Así la lámina sigue siendo elástica, resistente y asequible para los clientes.

La disminución de grosor conseguida gracias a la lámina multicapa coextruida de la presente invención reduce significativamente, hasta los niveles deseados, la cantidad de plastificantes que pueden migrar al alimento envasado. Además, una disminución del grosor tiene también una influencia muy positiva sobre el impacto medioambiental, ya que, siendo iguales las demás condiciones, se puede reducir el consumo total de láminas de PVC. Por lo tanto, la lámina para envasado de alimentos según la invención es adecuada para alimentos, lo que beneficia la salud de los consumidores, pero al mismo tiempo protege el medio ambiente. A ello se añaden los menores costes de material en la coextrusión, ya que, a pesar de una clara reducción de la migración, se pueden llevar a cabo disminuciones de grosor mientras se mantiene una calidad similar o constante, o incluso se gana en calidad, y se sigue siendo económicamente razonable y asequible para el cliente.

La lámina multicapa de acuerdo con la invención consta preferiblemente de al menos dos, preferiblemente más de dos, capas de lámina coextruidas hechas de poli(cloruro de vinilo) (PVC), de poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC) o de otros termoplásticos o elastómeros copolimerizables con PVC. En una forma de realización preferida también está previsto que una o varias capas de lámina exteriores estén configuradas como capa de barrera antimigración, conteniendo de manera predominante, acrecentada o exclusiva plastificantes poliméricos. Como alternativa, o a modo de refuerzo, también se pueden emplear en las capas de barrera menos plastificantes, que al mismo tiempo pueden tener un comportamiento de migración lo más bajo posible (por ejemplo, plastificantes poliméricos o monoméricos, que migran menos).

La lámina coextruida de PVC flexible de acuerdo con la invención es adecuada como lámina para conservación de la frescura y película estirable para envases de alimentos. Sin embargo -variando la cantidad total (en % en peso) de plastificantes utilizados y variando el grosor total de la lámina hasta en 25 gm - también se pueden pretender e implementar otras diversas aplicaciones con la lámina de acuerdo con la invención. Por ejemplo, se puede utilizar para envases al vacío, envases con gas protector (envasado en atmósfera modificada o MAP, por sus siglas en inglés) y para manipulados (bolsas que se tienen en pie sobre su fondo, bolsas en general, sacos, láminas semielaboradas tales como FFS, etc.).

También se pueden revestir o estratificar con la lámina de acuerdo con la invención otras láminas o láminas compuestas. Preferiblemente, la lámina revestida o estratificada también está hecha de PVC y/o PVDC o de un termoplástico copolimerizable, con el fin de permitir su reprocesamiento y aportar una contribución significativa a la protección del medio ambiente a través de la homogeneidad del material, ya que se posibilita el reciclaje. Con compuestos de PVDC o de PVC con EVA y otros polímeros (tales como PE o PP), habituales hasta la fecha, esto no es posible, o lo es solamente con un esfuerzo notablemente mayor, utilizando tecnologías especiales (por ejemplo, la "Vinyloop" de Solvay). La posibilidad de estratificación, laminación y/o manipulación adicionales hace que la lámina tenga aplicación universal en el sector de envases para alimentos y abre múltiples posibilidades nuevas para el desarrollo y modificación de productos, ya que el PVC y el PVDC poseen muy buenas propiedades técnicas y se pueden modificar muy ampliamente y adaptar a las respectivas aplicaciones, a través de la calidad y la cantidad de los aditivos. La expresión “lámina para envasado de alimentos" que se emplea en la presente memoria abarca todas estas aplicaciones.

Formas de llevar a cabo la invención y aplicabilidad industrial:

La invención se ilustra en los siguientes ejemplos.

Las figuras 1 a 3 muestran diferentes sistemas multicapa de láminas para conservación de la frescura, hechas de PVC, con diferentes estructuras de capas y diferentes grosores de capa.

En la figura 1 está prevista una capa de lámina portante, central, hecha de plastificantes monoméricos. Junto a esta están conformadas varias capas de barrera antimigración con plastificantes poliméricos y/o monoméricos. En el ejemplo mostrado el grosor de lámina de la capa central de lámina mide 8 gm, y los grosores de lámina de las capas externas de lámina miden en cada caso 1 gm. Debido a la coextrusión se forman separaciones o interrupciones entre las capas de lámina individuales, lo que se conoce como separación o costura de capas, y puede contribuir ligeramente a inhibir la migración de plastificantes desde el interior hacia el exterior.

Se muestra una estructura de siete capas con un grosor total de lámina de 14 gm.

En la figura 2 se muestra otro ejemplo, en el cual las capas de lámina varían entre 1 y 4 gm. Las capas de lámina externas tienen una menor concentración de plastificantes que las capas de lámina situadas en el centro o que están más alejadas del producto. Se muestra una estructura de siete capas con un grosor total de lámina de 12 gm y una inhibición de la migración por un lado (hacia el alimento envasado).

En la figura 3 se muestra una lámina multicapa para conservación de la frescura, hecha de PVC, con una estructura de tres capas, siendo el grosor total de lámina 8 gm. En este caso las capas externas están dotadas de plastificantes poliméricos como capas de barrera antimigración, y la capa portante intermedia contiene una mezcla de plastificantes monoméricos y poliméricos.

En la figura 4 se puede ver también un ejemplo similar, en donde el grosor total de la lámina mide 10 gm, con una estructura de cinco capas. También aquí las capas externas están dotadas de plastificantes poliméricos como capas de barrera, y la concentración de los plastificantes monoméricos y/o poliméricos utilizados en las capas 2 y 4 es menor que la concentración en la capa portante (capa intermedia) de la lámina, que consta de plastificantes monoméricos y/o poliméricos. Se utilizan preferiblemente los mismos plastificantes monoméricos y/o poliméricos. No obstante, también se pueden utilizar en las capas de lámina individuales diferentes plastificantes poliméricos o sustancias de bloqueo que originen una inhibición de la migración.

En la figura 5 se muestra una lámina multicapa para conservación de la frescura, hecha de PVC, que en el ejemplo tiene una estructura de tres capas con un grosor total de capa de 7 gm. La capa portante de la lámina contiene solamente plastificante monomérico y tiene un grosor de 4 micras, las capas de lámina externas contiguas contienen solamente plastificante polimérico, y cada una tiene un grosor de 1,5 gm.

En la figura 6 se muestra una lámina para conservación de la frescura, hecha de PVC, que consta de una estructura de 9 capas. El grosor total de la capa asciende a 16 gm. Una capa de lámina portante, central, consta de plastificantes monoméricos, y las capas externas de la lámina tienen una menor concentración de plastificantes. Además, las capas 2 y 8 están previstas como capas de barrera antimigración. Las concentraciones y tipos de los plastificantes varían en cada capa.

En la figura 7, la capa de barrera antimigración dotada de plastificantes poliméricos es la capa externa orientada hacia el género envasado.

En la figura 8 se muestra una variante de realización en la cual están previstas varias capas de barrera antimigración en el lado orientado hacia el género envasado. Las concentraciones y tipos de plastificantes varían en las capas individuales.

En las figuras 9 a 11 se muestran otras variantes, en las cuales los grosores de capa y el número de capas individuales de lámina, su composición y el número y disposición de las capas de barrera antimigración varían de acuerdo con los ejemplos mencionados en lo que antecede. Las figuras 9 y 10 muestran ejemplos con un número par de capas.

La figura 12 muestra un ejemplo comparativo en el que se han representado en forma de diagrama los valores de migración de la lámina multicapa de PVC de acuerdo con la invención, comparada con una monolámina de PVC. Se puede apreciar claramente que gracias a la estructura multicapa y a la coextrusión efectuada se ha reducido la migración total hacia un alimento envasado (en este ejemplo, carne). Esto se explica en particular por el hecho de que existe una estructura multicapa y se forman capas de barrera antimigración, que inhiben la migración del plastificante desde el centro de la lámina hacia el género envasado. Se puede reducir aún más la migración variando el grosor de las capas de lámina o la concentración de plastificantes en las capas individuales. Además, también es decisiva la elección y la cantidad de los plastificantes para las capas de lámina individuales, agregándose a ciertas capas de lámina en el marco de la coextrusión, por ejemplo, solamente plastificantes monoméricos, a otras capas plastificantes poliméricos y a otras capas una mezcla de plastificantes monoméricos y poliméricos.

Dependiendo del caso de aplicación, el grosor total de la lámina, el grosor de las capas individuales y sus formulaciones, así como el número de capas, pueden variar según se desee dentro de las posibilidades técnicas y contribuir a minimizar la migración, de modo que existen numerosas posibilidades para conseguir, mediante variación y combinación, el resultado de migración deseado para el caso de aplicación respectivo y también para posibilitar o agotar posibles reducciones de costes.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para fabricar una lámina para envasado de alimentos coextruida multicapa hecha de poli(cloruro de vinilo) (PVC), de poli(cloruro de vinilideno) (PVDC) o de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), con comportamiento reducido de migración de plastificantes hacia el alimento envasado en comparación con láminas monocapa de PVC, que comprende los pasos de:

- preparar al menos una masa fundida de poli(cloruro de vinilo) (PVC), de poli(cloruro de vinilideno) (PVDC) o de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), y uno o varios plastificantes poliméricos y/o monoméricos,

- producir una lámina multicapa con más de dos capas de lámina, por coextrusión de la masa o masas fundidas de poli(cloruro de vinilo) (PVC), de poli(cloruro de vinilideno) (PVDC) o de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), y el uno o los varios plastificantes poliméricos y/o monoméricos, de manera que en la lámina para envasado de alimentos resultante del procedimiento, el grosor total de capa de la lámina multicapa mide de 5 pm a 25 pm, la concentración de plastificantes poliméricos y/o monoméricos por capa se sitúa entre 3 % en peso y 35 % en peso referida a la concentración total, y la migración global de los plastificantes desde el material compuesto de la lámina alimentaria hacia el alimento envasado no supera 40 mg/dm2 de lámina.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que se coextruyen al menos una capa de lámina portante y al menos una capa de lámina contigua a esta, teniendo la capa de lámina portante un grosor de capa más grueso que la al menos una capa de lámina contigua a la misma.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que se coextruyen con aproximadamente el mismo grosor de capa todas las capas de lámina coextruidas de la lámina multicapa.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado por que se coextruye al menos una capa de lámina con una concentración de plastificantes menor que una capa de lámina contigua a esta.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que se lleva a cabo una mezcla y fusión de las materias primas a una temperatura de extrusión de 150 °C a 180 °C y la extrusión y enrollado de la lámina de PVC alimentaria se llevan a cabo con una velocidad de 90 a 400 metros por minuto.

6. Lámina para envasado de alimentos coextruida multicapa, hecha de poli(cloruro de vinilo) (PVC) o de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), con comportamiento reducido de migración de plastificantes hacia el alimento envasado en comparación con láminas monocapa de PVC, que consta de

- una primera capa de lámina, portante, hecha de poli(cloruro de vinilo) (PVC) o de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), con plastificantes poliméricos y/o monoméricos contenidos en la misma,

- al menos dos capas más de lámina coextruidas, hechas de poli(cloruro de vinilo) (PVC), de poli(cloruro de vinilideno) (PVDC) o de una combinación de poli(cloruro de vinilo) (PVC) y poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), siendo al menos una de las mismas contigua a la capa portante de la lámina, midiendo el grosor total de capa de la lámina multicapa de 5 pm a 25 pm, situándose la concentración de plastificantes poliméricos y/o monoméricos por capa entre 3 % en peso y 35 % en peso referida a la concentración total y no superando la migración global de los plastificantes desde el material compuesto de la lámina alimentaria hacia el alimento envasado 40 mg/dm2 de lámina.

7. Lámina para envasado de alimentos coextruida multicapa según la reivindicación 6, caracterizada por que el grosor de capa de una capa de lámina externa orientada hacia el género envasado es menor que el grosor de capa de una capa de lámina orientada opuestamente al género envasado.

8. Lámina para envasado de alimentos coextruida multicapa según una de las reivindicaciones 6 a 7 precedentes, caracterizada por que una o varias capas cualesquiera de lámina están conformadas como capa o capas de barrera que contienen una menor concentración de plastificante, y/o plastificantes con menor migración, que las capas de lámina contiguas a esta o a estas.

9. Lámina para envasado de alimentos coextruida multicapa según la reivindicación 8, caracterizada por que una capa de barrera contiene una sustancia que fija plastificante.

10. Lámina para envasado de alimentos coextruida multicapa según una de las reivindicaciones 6 a 9 precedentes, caracterizada por que una o varias capas tienen adicionalmente uno o varios de los siguientes componentes: plastificantes monoméricos y/o poliméricos, agentes antioxidantes, agentes antiácido, antivaho, auxiliares de procesamiento, agentes de deslizamiento, aceites, grasas, ácidos grasos y/o materias auxiliares.