ES3074541T3

ES3074541T3 - Recyclable bag

Info

Publication number: ES3074541T3
Application number: ES24182100T
Authority: ES
Inventors: Marco Torriglia; Alonso Alberto Vara; Nicola Catozzi
Original assignee: Amcor Flexibles North America Inc
Current assignee: Amcor Flexibles North America Inc
Priority date: 2021-03-10
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2026-07-21
Anticipated expiration: 2041-03-10
Also published as: EP4414291A2; MX2023010516A; US20260145844A1; ES2988183T3; EP4414291B1; EP4304948B1; EP4745052A2; BR112023018016A2; US20240116679A1; PL4304948T3; EP4414291A3; CO2023011737A2; WO2022191833A1; US12319473B2; EP4304948A1; CN116981626A

Abstract

La presente invención se refiere a una bolsa de un solo labio sellada herméticamente que comprende: un panel frontal, un panel posterior, un primer panel lateral, un segundo panel lateral, un sello superior, un primer sello lateral, un segundo sello lateral y un sello inferior, donde el primer sello lateral comprende una porción superior que une el panel frontal al panel posterior, una porción de pata delantera que une el panel frontal al primer panel lateral y una porción de pata trasera que une el panel posterior al primer panel lateral, y el segundo sello lateral comprende una porción superior que une el panel frontal al panel posterior, una porción de pata delantera que une el panel frontal al segundo panel lateral y una porción de pata trasera que une el panel posterior al segundo panel lateral, donde cada uno de los paneles frontal, posterior, el primer panel lateral y el segundo panel lateral está construido a partir de una película de embalaje reciclable de alta barrera que comprende una película exterior a base de polietileno orientada en la dirección de la máquina y una película interior a base de polietileno, y la composición total de la película exterior a base de polietileno comprende más del 90% de materiales a base de polietileno, en peso, y un módulo secante en la dirección transversal y un módulo secante en la dirección de la máquina, cada uno entre 1.000 y 1.800 N/mm<2>. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Bolsa reciclable

[0003] Campo técnico

[0004] Esta descripción se refiere a bolsas de formato de único reborde y estructuras de película de alta barrera reciclables usadas para producir las bolsas. Las bolsas de único reborde selladas herméticamente proporcionan protección del producto, funcionalidad de fácil apertura y durabilidad superior.

[0005] Antecedentes

[0006] Las bolsas de único reborde de alta barrera prefabricadas se fabrican mediante el uso de estructuras flexibles altamente diseñadas. Las estructuras flexibles típicamente tienen una multitud de películas, capas y materiales para lograr las características necesarias para fabricar, llenar y distribuir las bolsas. Las bolsas a menudo incluyen muchas características convenientes, tales como un fondo plano, un sistema de fácil apertura y un sistema de recierre. Una variedad de alimentos u otros bienes de consumo pueden empacarse en las bolsas de único reborde.

[0007] El formato de la bolsa permite que la bolsa se mantenga en posición vertical fácilmente, al tener grandes áreas planas para la información del producto y gráficos de marketing. El formato de la bolsa permite un alto volumen de llenado de producto fluido. Sin embargo, el formato de la bolsa también requiere un proceso de bolsa exigente, debido a los muchos puntos triples en los sellos donde se encuentran tres o más paneles de bolsa. Se requieren altas temperaturas para transmitir suficiente calor a la capa de sellado para lograr un buen calafateo en el punto triple. Como resultado, los polímeros resistentes a altas temperaturas se usan típicamente en la superficie exterior de la estructura flexible, tal como poliéster orientado o poliamida orientada, y los polímeros de ablandamiento a baja temperatura se usan típicamente en la superficie interior de la estructura flexible, tal como copolímeros de etileno. Esta mezcla de materiales poliméricos conduce a una estructura flexible y una bolsa que no puede reciclarse en una corriente de reciclaje de polímero único.

[0008] El documento EP 2857323 A1 se refiere a un método para producir una bolsa de empaque de película y a una bolsa de empaque de película que tiene dos paredes frontales, fuelles laterales que se insertan entre las paredes frontales en los bordes longitudinales de la bolsa, se forman a partir de tiras de película separadas y se conectan a las paredes frontales mediante costuras de sellado longitudinales, y que tienen un re cierre, en donde el re cierre tiene un deslizador de cierre y dos tiras de cierre, cada una de las cuales tiene una orejeta de conexión y una sección de perfil, en donde las orejetas de conexión, con las que las tiras de cierre se unen cada una a una de las paredes frontales, se extienden en una dirección transversal de la bolsa sobre todo el ancho de las paredes frontales y en donde el deslizador de cierre para abrir y cerrar el re cierre se dispone en las secciones de perfil.

[0009] El documento EP 1796902 A1 se refiere a una película multicapa que comprende al menos tres capas, dos capas exteriores y una capa central, cada capa exterior que comprende independientemente un componente LLDPE y dicha capa central que comprende un componente de polietileno multimodal que tiene un componente de menor peso molecular y un componente de mayor peso molecular, en donde la densidad del componente de mayor peso molecular es menor que 915 kg/m<3>y el MFR2 del componente de mayor peso molecular es menor que 1 g/10 min.

[0010] Resumen

[0011] En la presente descripción se describen bolsas de único reborde selladas herméticamente construidas a partir de una película de empaque reciclable de alta barrera. La película de empaque está diseñada de manera que las bolsas no rellenas puedan producirse en equipos de fabricación de bolsas estándar y las bolsas puedan llenarse y sellarse en equipos de llenado estándar. Cuando se rellenan con producto seco, las bolsas selladas herméticamente tienen una excelente resistencia a la caída, protección del producto y ofrecen una funcionalidad fácil de abrir y cerrar.

[0012] Las modalidades de la bolsa de único reborde sellada herméticamente tienen un panel frontal, un panel posterior, un primer panel lateral, un segundo panel lateral, un sello superior, un primer sello lateral, un segundo sello lateral y un sello inferior. El primer sello lateral tiene una porción superior que une el panel frontal al panel posterior, una porción de pata delantera que une el panel frontal al primer panel lateral y una porción de pata trasera que une el panel posterior al primer panel lateral. De manera similar, el segundo sello lateral tiene una porción superior que une el panel frontal al panel posterior, una porción de pata delantera que une el panel frontal al segundo panel lateral y una porción de pata trasera que une el panel posterior al segundo panel lateral. En algunas modalidades, el sello inferior une el panel frontal al panel posterior. En otras modalidades, la bolsa de único reborde comprende además un panel inferior y el sello inferior tiene una porción delantera que une el panel delantero al panel inferior, una porción trasera que une el panel trasero al panel inferior, una primera porción lateral que une el primer panel lateral al panel inferior, y una segunda porción lateral que une el segundo panel lateral al panel inferior.

[0013] De acuerdo con la invención, cada uno del panel frontal, el panel trasero, el primer panel lateral, el segundo panel lateral y el panel inferior (si está presente) se construye a partir de una película de empaque reciclable de alta barrera que comprende una película exterior a base de polietileno orientada en la dirección de la máquina y una película interior a base de polietileno. La película exterior a base de polietileno tiene un módulo secante en la dirección transversal y un módulo secante en la dirección de la máquina, cada uno entre 1000 y 1800 N/mm<2>. La composición total de la película exterior comprende más del 90 % de materiales a base de polietileno, en peso. Idealmente, la película de empaque reciclable de alta barrera comprende un copolímero de etileno-vinil-alcohol, que no excede el 5 %, en peso de la composición general.

[0014] La bolsa de único reborde puede incluir una capa adhesiva que conecta la película exterior a la película interior. La película de empaque reciclable de alta barrera puede incluir además un barniz de sobreimpresión resistente al calor ubicado en la superficie expuesta de la película exterior.

[0015] En algunas modalidades de la bolsa de único reborde, la película interior de la película de empaque reciclable de alta barrera puede tener una primera capa exterior que comprende una superficie de sellado, una segunda capa exterior y una primera capa interior, en donde la primera capa interior de la película interior comprende el copolímero de etileno y alcohol vinílico. La película interior puede incluir además un pigmento blanco ubicado en una segunda capa interna, en donde la segunda capa interna de la película interior se ubica entre la primera capa interna de la película interior y la película exterior. Si la película interior contiene un pigmento blanco, la película interior tiene preferentemente una densidad óptica difusa entre 0,30 y 0,50 unidades. La superficie de sellado de la película interior tiene preferentemente un COF dinámico por encima de 0,35 medido por ASTM 1894.

[0016] La bolsa de único reborde sellada herméticamente puede estar hecha de una película de empaque reciclable de alta barrera que incluye una película exterior que consiste en uno o más polímeros a base de polietileno. En algunas modalidades, la película exterior tiene una densidad entre 0,93 g/cm<3>y 0,95 g/cm<3>. En algunas modalidades, la película exterior tiene un alargamiento en la dirección transversal a la rotura mayor que 500 % medido por ASTM D882. En algunas modalidades, la película exterior tiene un encogimiento libre en la dirección de la máquina de menos del 5 % después de calentar una muestra no sujeta en un horno a 100 °C durante 15 minutos. En algunas modalidades, la película exterior tiene un encogimiento libre en la dirección de la máquina de menos del 3 % después de calentar una muestra no sujeta en un horno a 100 °C durante 15 minutos.

[0017] La bolsa de único reborde sellada herméticamente puede tener una composición total que comprende entre 90 % y 99 % de polímero a base de polietileno, en peso. Algunas modalidades de la bolsa de único reborde sellada herméticamente incluyen además un cierre de cremallera, una línea de debilidad en el panel frontal que se extiende entre la porción superior del primer sello lateral y la porción superior del segundo sello lateral, y/o un orificio de desgarre que tiene una forma interior no redondeada, el orificio de desgarre adyacente a la línea de debilidad. La bolsa puede tener una segunda línea de debilidad en el panel posterior que se extiende entre la porción superior del primer sello lateral y la porción superior del segundo sello lateral.

[0018] La bolsa de único reborde sellada herméticamente puede tener un producto dentro de la bolsa y el producto puede ser un producto en partículas secas. El peso del producto puede estar entre 300 g y 10 kg.

[0019] Breve descripción de las figuras

[0020] La descripción puede entenderse más completamente en consideración de la siguiente descripción detallada de varias modalidades de la descripción en relación con las figuras adjuntas, en las que:

[0021] La Figura 1 es una vista esquemática de una modalidad de la bolsa de único reborde sellada herméticamente;

[0022] La Figura 2 es una vista esquemática de una modalidad de la bolsa de único reborde sellada herméticamente;

[0023] La Figura 3a es una vista esquemática de la porción superior de una modalidad de la bolsa de único reborde sellada herméticamente;

[0024] La Figura 3b es una vista esquemática de la porción superior de una modalidad de la bolsa de único reborde herméticamente sellada, que se ha abierto parcialmente;

[0025] La Figura 4a es una vista esquemática del detalle de la muesca de desgarre en una modalidad de la bolsa de único reborde sellada herméticamente;

[0026] La Figura 4b es una vista esquemática del detalle de la muesca de desgarre en una modalidad de la bolsa de único reborde sellada herméticamente;

[0027] La Figura 5 es una vista en sección transversal de una modalidad de la película de empaque reciclable de alta barrera; y

[0028] La Figura 6 es una vista en sección transversal de una modalidad de la película de empaque reciclable de alta barrera.

[0029] La Figura 7 es una vista en perspectiva de una modalidad de la bolsa de único reborde sellada herméticamente; y

[0030] La Figura 8 es una vista lateral de una modalidad de la bolsa de único reborde sellada herméticamente. Las figuras muestran algunas, pero no todas, las modalidades. Los elementos ilustrados en las figuras son ilustrativos y no necesariamente a escala, y los mismos números de referencia (o similares) denotan las mismas características (o similares) a lo largo de las figuras.

[0031] Descripción detallada

[0032] Introducción

[0033] Las bolsas de único reborde se usan para empaquetar productos secos que requieren una protección significativa del medio ambiente. Las bolsas de único reborde se fabrican a partir de películas de empaque de alta barrera que pueden sellarse herméticamente. Por lo tanto, una vez que se llenan y sellan, se evita eficazmente que los gases ambientales y la humedad entren en la bolsa y afecten negativamente al producto empaquetado en la misma. En el pasado, las películas de empaque de alta barrera contenían varios tipos de materiales poliméricos diferentes (es decir, combinaciones de poliéster, poliamida y poliolefina) para lograr las cualidades críticas de la aplicación de bolsa de único reborde herméticamente sellada. Es conveniente diseñar una película de empaque de alta barrera con tipos de materiales limitados, moviendo la mayor parte de la estructura posible a un solo tipo de polímero. De esta manera, la bolsa de único reborde fabricada a partir de la película de empaque de alta barrera puede considerarse reciclable.

[0034] El enfoque de las bolsas de único reborde descritas en la presente descripción es permitir que los consumidores reciclen fácilmente la bolsa en una corriente de reciclaje de polietileno o poliolefina, mientras mantienen las características de alto rendimiento que incluyen sellos herméticos y excelente tenacidad y durabilidad.

[0035] Las bolsas de único reborde descritas en la presente descripción incluyen altos niveles de polímeros a base de polietileno, superiores al 90 % o incluso al 95 %, en peso. La película de empaque de alta barrera usada para producir las bolsas de único reborde incluye altos niveles de polímeros a base de polietileno, superiores al 90 % o incluso al 95 %, en peso. Cualquier componente adicional de las bolsas de único reborde, tales como cremalleras, también puede incluir altos niveles de polímeros a base de polietileno.

[0036] Existen muchas características en competencia de una película de empaque de alta barrera destinada a usarse para bolsas de único reborde selladas herméticamente. Primero, la película debe tener buena resistencia al calor de manera que la película no se estropee ni se dañe de ninguna otra manera a través del arduo proceso de fabricación de la bolsa. En segundo lugar, la película debe proporcionar sellos térmicos que puedan sellar áreas de sellado de triple punto y aun así permanecer fuertes después de que se realice el sello. En tercer lugar, la película debe tener buena integridad para sobrevivir a las caídas y otros abusos después de ser rellenada y sellada. Los detalles de estos desafíos se describirán más abajo. Se descubrió de manera inesperada y ventajosa que una película de empaque de alta barrera, producida a partir de un alto porcentaje de polímeros a base de polietileno, diseñada de acuerdo con las características descritas en la presente descripción, fue capaz de lograr un equilibrio entre cada una de estas características, y podría usarse para producir bolsas de único reborde herméticamente selladas de alto rendimiento. Este descubrimiento hace que las bolsas sean adecuadas para su uso en el empaque de productos sensibles y reciclables, según se desee.

[0037] Bolsa de único reborde

[0038] Una modalidad de una bolsa de único reborde 10, como se describe en la presente descripción, puede tener características de construcción como se muestra en la Figura 1. La bolsa tiene un panel frontal 210, un panel posterior 220, un primer panel lateral 230, un segundo panel lateral 240 y un panel inferior 250. Cada uno de los paneles se construye a partir de una película de empaque reciclable de alta barrera. Los paneles pueden estar construidos de la misma película de empaque reciclable de alta barrera (es decir, todos los paneles son idénticos), o los paneles pueden estar construidos de una película de empaque reciclable de alta barrera diferente (es decir, los paneles están construidos de más de una película de empaque reciclable de alta barrera). Los paneles de la bolsa de único reborde 10 se conectan mediante sellos. Como se usa en la presente, los sellos entre los paneles son sellos térmicos producidos mediante la aplicación de calor y presión, como se conoce en la técnica. El panel frontal 210 y el panel posterior 220 se conectan en o cerca de la parte superior de la bolsa mediante un sello superior 340. El panel frontal 210 y el panel posterior 220 también están conectados por una porción superior 312 de un primer sello lateral 310 y la porción superior 322 de un segundo sello lateral 320. El primer sello lateral 310 y segundo sello lateral 320 se extienden desde la parte superior hasta la parte inferior de la bolsa 10. El primer sello lateral 310 que incluye además una porción de pata delantera 314 que conecta el panel frontal 210 al primer panel lateral 230 y una porción de pata trasera 316 que conecta el panel posterior 220 al primer panel lateral 230. De esta manera, el primer panel lateral 230 tiene una formación similar a un fuelle, que termina en un punto triple del primer sello lateral 310 donde se unen el primer panel lateral 230, el panel frontal 210 y el panel posterior 220. Igualmente, el segundo sello lateral 320 incluye además una porción de pata delantera 324 que conecta el panel frontal 210 al segundo panel lateral 240 y una porción de pata trasera 326 que conecta el panel posterior 220 al segundo panel lateral 240. El segundo panel lateral 230 tiene una formación similar a un fuelle, que termina en un punto triple del segundo sello lateral 320 donde se unen el segundo panel lateral 240, el panel frontal 210 y el panel posterior 220. Para completar la bolsa, el panel inferior 250 se conecta mediante un sello inferior 330. El sello inferior 330 tiene una porción delantera 332 que conecta el panel frontal 210 al panel inferior 250, una porción trasera 334 que conecta el panel posterior 220 al panel inferior 250, una primera porción lateral 336 que conecta el primer panel lateral 230 al panel inferior 250 y una segunda porción lateral 338 que conecta el segundo panel lateral 240 al panel inferior 250. Cada porción del sello inferior termina en un punto triple del sello inferior (es decir, cuatro puntos triples, uno en cada esquina del panel inferior), donde se encuentran tres de los paneles.

[0040] Otra modalidad de una bolsa de único reborde 20, como se describe en la presente descripción, puede tener características de construcción como se muestra en Figuras 7 y 8. La bolsa tiene un panel frontal 1210, un panel posterior 1220, un primer panel lateral 1230, y un segundo panel lateral (no mostrado). Cada uno de los paneles se construye a partir de una película de empaque reciclable de alta barrera. Los paneles pueden estar construidos de la misma película de empaque reciclable de alta barrera (es decir, todos los paneles son idénticos) o los paneles pueden estar construidos de una película de empaque reciclable de alta barrera diferente (es decir, los paneles están construidos de más de una película de empaque reciclable de alta barrera).

[0042] Los paneles de la bolsa de único reborde 20 se conectan mediante sellos. Como se usa en la presente, los sellos entre los paneles son sellos térmicos producidos mediante la aplicación de calor y presión, como se conoce en la técnica. El panel frontal 1210 y el panel posterior 1220 se conectan en o cerca de la parte superior de la bolsa mediante un sello superior 1340. El panel frontal 1210 y el panel posterior 1220 también están conectados por la porción superior 1312 de un primer sello lateral 1310 y una porción superior (no mostrada) de un segundo sello lateral 1320. El primer sello lateral 1310 y segundo sello lateral 1320 se extienden desde la parte superior hasta la parte inferior de la bolsa 20. El primer sello lateral 1310 que incluye además una porción de pata delantera 1314 que conecta el panel frontal 1210 al primer panel lateral 1230 y una porción de pata trasera 1316 que conecta el panel posterior 1220 al primer panel lateral 1230. De esta manera, el primer panel lateral 1230 tiene una formación similar a una cuña, que termina en un punto triple del primer sello lateral 1310 donde se unen el primer panel lateral 1230, el panel frontal 1210 y el panel posterior 1220. Del mismo modo, el segundo sellado lateral 1320 incluye además una parte de pata delantera (no mostrada) que une el panel delantero 1210 con el segundo panel lateral (no mostrado) y una parte de pata trasera (no mostrada) que une el panel trasero 1220 con el segundo panel lateral (no mostrado). El segundo panel lateral tiene una formación similar a una cuña, que termina en un punto triple del segundo sello lateral 1320 donde se unen el segundo panel lateral, el panel frontal 1210 y el panel posterior 1220. Para completar la bolsa, el panel frontal 1210 se conecta al panel posterior 1220 por un sello inferior 1330.

[0044] Las bolsas de único reborde como se describen en la presente descripción pueden usarse para empaquetar una variedad de productos, especialmente aquellos que son sensibles a la humedad, oxígeno y/u otros gases. Las bolsas pueden llenarse y sellarse herméticamente. Una bolsa de único reborde sellada herméticamente como se describe en la presente descripción no tiene fugas en los sellos, incluso en las áreas de triple punto de los sellos térmicos. En otras palabras, las bolsas de único reborde son herméticas. La película de empaque reciclable de alta barrera tiene suficiente integridad y los sellos térmicos se forman de manera que el producto empaquetado se aísla y protege eficazmente del entorno externo a la bolsa.

[0046] Las bolsas de único reborde descritas en la presente descripción son útiles para empaquetar una amplia variedad de productos. Como se muestra en la Figura 2, la bolsa de único reborde sellada herméticamente 10 construido a partir de paneles de una película de empaque reciclable de alta barrera 100 (que se describirá además en la presente descripción), contiene un producto 600 en un espacio interior. Los productos pueden ser productos de partículas semihúmedas o secas que pueden ser sensibles a la degradación por exposición a la humedad y/o al oxígeno. Los ejemplos de productos que pueden empacarse en bolsas de único reborde selladas herméticamente incluyen croquetas de alimentos para mascotas, leche en polvo seca, proteína en polvo, mezcla de bebida seca, cacao, arroz u otros granos. Las bolsas pueden tener una amplia variedad de dimensiones (es decir, altura, ancho, profundidad), pero generalmente son capaces de mantenerse en posición vertical fácilmente cuando se llenan con el producto y a menudo tienen una altura que es mayor que el ancho. Las bolsas pueden ser de dimensiones suficientes para que puedan contener un producto que tiene un peso de aproximadamente 300 gramos a aproximadamente 10 kilogramos.

[0048] Las bolsas de único reborde se fabrican típicamente, lo que significa que se producen en una pieza de equipo dedicada a la fabricación de bolsas, en un proceso separado del llenado y el sellado final de la bolsa. La fabricación de bolsas utiliza uno o más rollos de película de empaque reciclable de alta barrera, formando mecánicamente y sellando térmicamente los paneles. Durante la producción de las bolsas prefabricadas, pueden añadirse características adicionales, tales como cremalleras y muescas de desgarre.

[0049] Las bolsas de único reborde prefabricadas se llenan y sellan en las líneas de llenado, como se conoce en la técnica. La bolsa se abre mecánicamente, se carga una cantidad medida de producto en el espacio interior de la bolsa y un sello final (sello superior 340) se completa, sellando herméticamente el producto dentro de la bolsa de único reborde.

[0050] La bolsa de único reborde puede producirse con características y/o componentes adicionales. Estas características y/o componentes, tales como líneas de desgarre, muescas de desgarre y cremalleras, pueden facilitar la fácil apertura de la bolsa y el cierre posterior de la bolsa después de la apertura inicial como se muestra en Figuras 3a y 3b. Las Figuras 3a y 3b son vistas esquemáticas de la porción superior de una modalidad de la bolsa de único reborde sellada herméticamente 10. Como se muestra, una cremallera 400 puede incluirse, que abarca desde el primer sello lateral 310 al segundo sello lateral 320. Al fabricar la bolsa, la cremallera se incluye dentro de cada uno de los sellos laterales y típicamente se une tanto al panel delantero como al trasero a través del ancho completo de la bolsa. La cremallera 400 puede abrirse y presionarse manualmente para volver a sellar, como es común en muchos estilos de paquetes. La selección del componente de la cremallera debe hacerse de manera que la composición de la cremallera sea de polímero a base de polietileno al 100 % o casi al 100 %, de manera que no reste a la reciclabilidad de la bolsa. La selección de la cremallera también debe tener en cuenta que es necesario crear un sello hermético alrededor de la cremallera. Las modalidades mostradas en Figuras 3a y 3b también representan una línea de debilidad 500 y una muesca de desgarre 502. En varias modalidades, las líneas de debilidad y las muescas de desgarre pueden usarse juntas o independientemente. La línea de debilidad 500 y/o muesca de desgarre 502 están presentes para permitir la apertura manual de la bolsa, sin el uso de una herramienta, tal como unas tijeras. Como se muestra en la Figura 3b, el sello superior 340 de la bolsa se puede desgarrar del resto de la bolsa en el punto de la muesca de desgarre 502 o línea de debilidad 500, romper la hermeticidad de la bolsa y permitir el acceso al contenido de la bolsa.

[0051] Una línea de debilidad 500 puede estar presente en uno o ambos del panel frontal y el panel posterior de la bolsa de único reborde. En algunas modalidades, la línea de debilidad se forma mecánicamente. En otras modalidades, la línea de debilidad se forma mediante la puntuación con láser (es decir, una línea de debilidad puntuada con láser). Una línea de debilidad puede ser continua, que se extiende desde un borde lateral de la bolsa hasta el otro borde lateral de la bolsa, o puede ser intermitente. En algunas modalidades, hay múltiples líneas de debilidad en un solo panel, que corren paralelas entre sí.

[0052] Una modalidad particularmente ventajosa de una bolsa de único reborde incluye una línea de debilidad marcada con láser en el panel frontal y una línea de debilidad marcada con láser en el panel posterior. Cada una de las líneas de debilidad ranuradas con láser se extiende a través del panel frontal o posterior desde el primer sello lateral 310 al segundo sello lateral 320. La operación de ranurado con láser usada para producir las líneas de debilidad ranuradas puede aplicarse desde el lado de la superficie de sellado del panel (como se describirá más adelante). Esta orientación de la aplicación de la línea de debilidad tiene una influencia significativa en el rendimiento de desgarre. La línea de debilidad es más efectiva, lo que produce un desgarro más fácil. Esto se analizará además en relación con la estructura de la película de empaque reciclable de alta barrera.

[0053] Una muesca de desgarre 502 puede estar presente en uno o ambos el primer sello lateral 310 y el segundo sello lateral 320. La muesca de desgarre 502 debería ser adyacente a la línea de debilidad 500, si ambos están presentes. En algunas modalidades, la forma interna de la muesca de desgarre 504 está redondeada, un ejemplo de la cual se muestra en la Figura 4a. En algunas modalidades, la forma interna de la muesca de desgarre 504 no está redondeada, un ejemplo de la cual se muestra en la Figura 4b.

[0054] Como se describe en la presente descripción, la “composición total” de la bolsa de único reborde se refiere a todos los componentes, incluidos los paneles, la cremallera y cualquier otro componente adicional. La composición total puede incluir entre 90 % y 99 % de materiales a base de polietileno, en peso. En algunas modalidades, la composición total de la bolsa de único reborde es mayor que el 90 %, o mayor que el 95 % de materiales a base de polietileno, en peso.

[0055] Como se usa en la presente, el término “polímero a base de polietileno” se refiere a un polímero que posee enlaces de etileno y mantiene una temperatura de transición vítrea por debajo de 50 °C. El polímero puede ser un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y otros monómeros. Los ejemplos de polímeros a base de polietileno incluyen, entre otros, polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno de baja densidad lineal (LLDPE), polietileno de baja densidad lineal catalizado por metaloceno (mLLDPE), copolímero de acetato de etilenvinilo (EVA), copolímeros de olefina cíclica (COC) y polietileno injertado con anhídrido maleico (MAH-PE). Como se usa en la presente, “basado en polietileno” no abarca copolímeros de etileno-vinil-alcohol (EVOH), ya que este material se contabiliza por separado.

[0056] Como se usa en la presente, el término “basado en polietileno” se refiere a un artículo (es decir, una bolsa, una película, una capa, etc.) que comprende altos niveles de polímeros a base de polietileno. En algunos casos, un artículo a base de polietileno tiene al menos 50 % de polímeros a base de polietileno, en peso. O, un artículo a base de polietileno puede tener al menos 60 %, al menos 70 %, al menos 80 %, al menos 90 % o al menos 95 % de polímeros a base de polietileno, en peso. En algunos casos, un artículo a base de polietileno consiste en polímeros a base de polietileno.

[0058] La película de empaque reciclable de alta barrera usada para los paneles de la bolsa de único reborde contiene copolímero de alcohol etileno-viníli

[0059] más adelante. El copolímero de etileno y alcohol vinílico no se considera un polímero a base de polietileno como se describe en la presente descripción, ya que puede causar problemas en una corriente de reciclado de polietileno o poliolefina. La composición total de la bolsa de único reborde contiene menos del 5 %, menos del 4 % o menos del 3 % de copolímero de etileno-vinil-alcohol, en peso. Algunas modalidades de la bolsa de un solo pliegue tienen una composición total que incluye entre un 1 % y un 5 % de copolímero de etileno y alcohol vinílico, en peso.

[0061] Las bolsas de único reborde selladas herméticamente descritas en la presente descripción tienen la ventaja distinta y sorprendente de la reciclabilidad en una corriente de reciclaje de polietileno o poliolefina. Esta ventaja se logra mientras se mantiene un empaque adecuadamente hermético, que tiene excelente durabilidad, excelente resistencia a las caídas y fácil apertura.

[0063] Película de empaque reciclable de alta barrera

[0065] Las bolsas de único reborde descritas en la presente descripción tienen paneles formados a partir de una película de empaque reciclable de alta barrera. Como se usa en la presente, el término “reciclable” pretende reflejar que el material puede procesarse fácilmente en un proceso de reciclaje que acepta artículos de “todo polietileno” o artículos de “todo poliolefina”. Típicamente, estos procesos de reciclaje pueden aceptar niveles bajos de algunos materiales contaminantes. Como tal, como se usa en la presente, reciclable se refiere a la película de empaque que tiene niveles muy altos de polietileno y niveles bajos de contaminantes aceptables. La composición total definida por peso de materiales define la reciclabilidad de la película de empaque. Como se describe en la presente descripción, la “composición total” de la película de empaque reciclable de alta barrera se refiere a todos los materiales abarcados en la misma. La composición total de la película de empaque puede incluir entre 90 % y 99 % de materiales a base de polietileno, en peso. En algunas modalidades, la composición total de la película de empaque reciclable de alta barrera es mayor que 90 %, o mayor que 95 % de materiales a base de polietileno, en peso.

[0067] La película de empaque reciclable de alta barrera puede tener una velocidad de transmisión de oxígeno de menos de 1,0 cm<3>/m<2>día bar, o entre 0,1 cm<3>/m<2>día bar y 1,5 cm<3>/m<2>día bar, o entre 0,5 cm<3>/m<2>día bar y 1,0 cm<3>/m<2>día bar, cuando se mide a 23 °C y 50 % de humedad relativa mediante el uso de ASTM F1927. La película de empaque reciclable de alta barrera puede tener una tasa de transmisión de oxígeno inferior a 2,0 cm<3>/m<2>·día·bar, o comprendida entre 0,5 cm<3>/m<2>·día·bar y 5,0 cm<3>/m<2>·día·bar, o entre 1,0 cm<3>/m<2>día bar y 2,0 cm<3>/m<2>día bar, cuando se mide a 23 °C y con una humedad relativa del 70 % según la norma ASTM F1927. La película de empaque reciclable de alta barrera puede tener una velocidad de transmisión de humedad de menos de 1,0 g/m<2>día, o entre 0,1 g/m<2>día y 1,0 g/m<2>día, o entre 0,3 g/m<2>día y 1,0 g/m<2>día cuando se midió a 23 °C mediante el uso de ASTM F1249. La película de empaque reciclable de alta barrera puede tener una velocidad de transmisión de humedad de menos de 5,0 g/m<2>día, o entre 1,0 g/m<2>día y 5,0 g/m<2>día, o entre 1,5 g/m<2>día y 4,0 g/m<2>día cuando se midió a 38 °C mediante el uso de ASTM F1249.

[0069] Como se mencionó anteriormente, la película de empaque reciclable de alta barrera contiene copolímero de alcohol etileno-vinílico, comúnmente denominado EVOH, para disminuir la transmisión de gases. El EVOH se conoce de cualquier otra manera como copolímero de acetato de etilenvinilo saponificado o hidrolizado y se refiere a un copolímero de alcohol vinilo que tiene un comonómero de etileno. EVOH se prepara mediante la hidrólisis (o saponificación) de un copolímero de acetato de etilenvinilo. El grado de hidrólisis es preferentemente de aproximadamente 50 a 100 por ciento en moles, con mayor preferencia de aproximadamente 85 a 100 por ciento en moles y con la máxima preferencia al menos 97 %. Es bien conocido que para ser una barrera de oxígeno altamente efectiva, la hidrólisis-saponificación debe estar casi completa, es decir, al menos hasta el 97 %. El EVOH está disponible comercialmente en forma de resina con varios porcentajes de etileno. Se espera que la procesabilidad se facilite a mayores contenidos de etileno; sin embargo, las permeabilidades al gas, particularmente con respecto al oxígeno, pueden volverse indeseablemente altas para ciertas aplicaciones de empaque que son sensibles al crecimiento microbiano en presencia de oxígeno. Por el contrario, el contenido de etileno más bajo puede tener permeabilidades al gas más bajas, pero la procesabilidad puede ser más difícil. En algunas modalidades, el copolímero de etileno y alcohol vinílico presente en la película de empaque reciclable de alta barrera comprende de aproximadamente 27 a 48 % molar de etileno. EVOH puede optimizarse aún más mediante la mezcla, copolimerización especial o reticulación para que sea más resistente al calor o mejorar otras propiedades. La composición total de la película de alta barrera reciclable puede incluir entre 0,5 % y 5 % de copolímero de etileno-vinil-alcohol, en peso. En algunas modalidades, la composición total de la película de alta barrera reciclable es de menos del 5 %, o menos del 4 % de copolímero de etileno-vinil-alcohol, en peso.

[0071] Como se usa en la presente, una “capa” es un bloque de construcción homogéneo de películas. Las capas pueden ser continuas o discontinuas (es decir, con patrones) con la longitud y el ancho de la película. Como se usa en la presente, el término “película” es una trama de una sola capa o de múltiples capas que tiene una dimensión insignificante en la dirección z (grosor) en comparación con las dimensiones en la dirección x y la dirección y (largo y ancho), no diferente a una hoja de papel. Las películas generalmente se consideran que tienen dos superficies principales, opuestas entre sí, que se expanden en las direcciones de longitud y ancho. Las películas pueden construirse a partir de un número ilimitado de películas y/o capas, las películas y/o capas se unen entre sí para formar un artículo compuesto, tal como un panel.

[0073] Como se usa en la presente, el término “exterior” se usa para describir una película, capa o superficie que se ubica en una posición de manera que esté en o cerca del entorno circundante cuando la película se usa en una aplicación de empaque. Como se usa en la presente, el término “interior” se usa para describir una película, capa o superficie que se ubica en una posición de manera que esté en o cerca del producto empaquetado cuando la película se usa en una aplicación de empaque. Como se usa en la presente, el término “interior” se usa para describir una película o capa que no se ubica en la superficie de la película en la que se comprende. Una capa interna de una película es adyacente a otra capa de la misma película en ambos lados. En otras palabras, las capas de una película que están en la superficie de esa película no son capas internas.

[0075] Una modalidad de la película de empaque reciclable de alta barrera se muestra en la Figura 5. Aquí, la película de empaque reciclable de alta barrera 100 tiene una película exterior a base de polietileno orientada en la dirección de la máquina 110. Cuando se usa para formar una bolsa de único reborde sellada herméticamente, la película exterior 110 se ubica de manera que esté en contacto con el entorno que rodea el empaque. La película de empaque reciclable de alta barrera 100 tiene una película interior a base de polietileno 120. Cuando se usa para formar una bolsa de único reborde sellada herméticamente, la película interior 120 se ubica de manera que esté en contacto con el espacio interior del empaque y/o el producto dentro del empaque. La película exterior 110 y la película interior 120 se conectan entre sí por cualquier medio conocido por los expertos en la técnica de la conversión de películas de empaque.

[0077] Otra modalidad de la película de empaque reciclable de alta barrera se muestra en la Figura 6. Aquí, la película de empaque 1100 tiene una película exterior 1110 y una película interior 1120, conectadas entre sí mediante una capa adhesiva 1130. La película exterior tiene una superficie expuesta 1112 y una superficie de laminación 1114. La película interior tiene una primera capa exterior 1122 que tiene una superficie de sellado 1121, una segunda capa exterior 1128 que tiene una superficie de laminación 1129. La película interior tiene una primera capa interna 1124 y una segunda capa interna 1126. La primera capa interna 1124 contiene copolímero de alcohol vinílico de etileno y la segunda capa interna 1126 contiene un pigmento blanco. La segunda capa interna 1126 está en una posición relativamente exterior cuando se compara con la primera capa interna 1124. En otras palabras, la segunda capa interna 1126 está entre la primera capa interna 1124 de la película interior 1120 y la película exterior 1110. La película de empaque reciclable de alta barrera 1100 también tiene un barniz de sobreimpresión resistente al calor 1140 ubicado en la superficie expuesta 1112 de la película exterior 1110.

[0078] Como se usa en la presente descripción, los términos “orientado en la dirección de la máquina” y “MDO”, indican que la película se ha calentado a una temperatura inferior al punto de fusión del material y se ha estirado al menos 2X en la dirección de la máquina. Esto se logra típicamente mediante un proceso de MDO mediante el uso de rodillos calentados. Un proceso típico de película soplada imparte cierto estiramiento de la película, pero no lo suficiente como para considerarse orientado como se describe en la presente descripción. Una película orientada también puede fijarse al calor (es decir, recocerse) después de la orientación, de manera que sea dimensionalmente estable en condiciones de temperatura elevadas que podrían experimentarse durante la conversión de la película (es decir, impresión o laminado) o durante el uso de la película de empaque (es decir, sellado al calor). Puede producirse una película mediante el uso de polímeros específicos y puede orientarse mediante el uso de condiciones específicas que optimizan la resistencia al calor de la película.

[0080] La película exterior de la película de empaque reciclable de alta barrera es a base de polietileno. La película exterior puede consistir en uno o más polímeros a base de polietileno. La película exterior puede consistir en niveles muy altos de polímeros a base de polietileno, que contienen solo pequeñas cantidades de aditivos de procesamiento que no son a base de polietileno (es decir, antibloqueo, deslizamiento, etc.). La composición total de la película exterior puede incluir entre 90 % y 99 % de materiales a base de polietileno, en peso. En algunas modalidades, la composición total de la película exterior es mayor que 90 %, o mayor que 95 % de materiales a base de polietileno, en peso.

[0082] La película exterior puede ser de una sola capa o multicapa y puede producirse mediante cualquier método de conversión de película conocido.

[0084] La película exterior de la película de empaque reciclable de alta barrera está orientada en la dirección de la máquina. Aunque la película exterior está orientada, es beneficioso que la película tenga un encogimiento libre en la dirección de la máquina de menos del 5 %, o preferentemente menos del 3 %, después de calentar una muestra no restringida de la película en un horno a 100 °C durante 15 minutos. Los materiales de mayor contracción tienen un efecto perjudicial cuando se usan en la fabricación de bolsas, ya que la película de contracción en las áreas de sellado térmico crea tensión en el área adyacente a cualquier área no sellada (el cuerpo de los paneles). Cuando la película exterior de la película de empaque reciclable de alta barrera tiene un bajo encogimiento en condiciones de calentamiento, se acumula significativamente menos tensión en las áreas de transición entre los sellos y las áreas no selladas de los paneles. Menos tensión en estas áreas conduce a menos fallas durante las pruebas de caída y otras manipulaciones abusivas.

[0085] La película exterior de la película de empaque reciclable de alta barrera puede tener un grosor de 10 micras a 100 micras, preferentemente de 20 micras a 50 micras. La película exterior puede tener una densidad de 0,92 g/cm<3>a 0,98 g/cm<3>, preferentemente de 0,93 g/cm<3>a 0,95 g/cm<3>.

[0086] La película exterior puede tener un alargamiento en la dirección transversal a la rotura mayor que 500 % cuando se prueba de acuerdo con ASTM D882. Tener un alargamiento a la rotura a este nivel conduce a una bolsa general más resistente, capaz de sobrevivir a un impacto severo, tal como la prueba de caída.

[0087] Opcionalmente, la superficie expuesta de la película exterior se cubre con un barniz o laca de sobreimpresión resistente al calor. El barniz de sobreimpresión puede cubrir toda la superficie expuesta de la película exterior o puede estar estampado. Preferentemente, esta capa de barniz es transparente y muy delgada, lo que añade casi ninguna rigidez adicional a la estructura general. Adicionalmente, la película exterior puede imprimirse en una o ambas superficies, proporcionando gráficos a la película y la bolsa en general.

[0088] La película interior de la película de empaque reciclable de alta barrera es a base de polietileno. La película interior es multicapa y puede contener uno o más polímeros a base de polietileno. La composición total de la película interior puede incluir entre 90 % y 99 % de materiales a base de polietileno, en peso. En algunas modalidades, la composición total de la película interior es mayor que 90 %, o mayor que 95 % de materiales a base de polietileno, en peso. La composición total de la película interior puede incluir entre 0,5 % y 5 % de copolímero de etileno y alcohol vinílico, en peso. En algunas modalidades, la composición total de la película interior es de menos del 5 %, o menos del 4 % de copolímero de etileno-alcohol vinílico, en peso.

[0089] Como se analizó, la película interior puede tener una primera capa exterior que crea la superficie de sellado. Esta capa se dispone más cerca del interior del empaque cuando la película de empaque reciclable de alta barrera se forma en una bolsa de único reborde. La primera capa exterior contiene polímeros a base de polietileno que pueden lograr temperaturas de inicio de sellado térmico bajas para un sellado y calafateo fáciles de los puntos triples de la bolsa. Adicionalmente, la superficie de sellado de la película interior debe tener un COF dinámico por encima de 0,35 medido por ASTM 1894.

[0090] Como se analizó, la película interior puede tener una primera capa interna que contiene copolímero de etileno y alcohol vinílico.

[0091] Como se analizó, la película interior puede tener una segunda capa interna que contiene un pigmento blanco. El concentrado blanco le da a la bolsa una bonita apariencia y nivel de opacidad. El concentrado blanco puede dar a la película interior una densidad óptica difusa entre 0,30 y 0,50 unidades cuando se mide mediante el uso de un densitómetro de transmisión.

[0092] Como se analizó, la película interior puede tener una segunda capa exterior que crea la superficie de laminación. La película interior puede contener capas adicionales. La película interior debe tener un grosor de 25 micras a 200 micras, preferentemente de 50 micras a 150 micras.

[0093] Ejemplo

[0094] Se produjo una película de alta barrera reciclable mediante la laminación de un material de 25 micras (0,94 g/cm<3>densidad) película a base de polietileno orientada en la dirección de la máquina (película exterior) a una película soplada a base de polietileno de 120 micras (película interior), mediante el uso de un adhesivo a base de poliuretano de rendimiento medio. La película exterior tenía un módulo secante en la dirección de la máquina de aproximadamente 1600 N/mm<2>, un módulo secante en la dirección transversal de aproximadamente 1100 N/mm<2>, y un alargamiento en la dirección transversal en la rotura de aproximadamente 600 % medido por ASTM D 882. La película exterior tenía un encogimiento libre de aproximadamente 2,5 % en la dirección de la máquina cuando se almacenaba sin restricciones en un horno a 100 °C durante 15 minutos. La película interior a base de polietileno tenía una estructura de capa de laminación (es decir, segunda capa exterior) / capa de pigmento blanco (es decir, segunda capa interna) / unión / capa que contiene EVOH (es decir, primera capa interna) / unión / capa de sellado (es decir, primera capa exterior), y una densidad óptica difusa de 0,41. La capa que contiene EVOH tenía aproximadamente 5 micras de grosor. El COF de la superficie de sellado de la película interior fue 0,46 (superficie de sellado a superficie de sellado, estática) y 0,38 (superficie de sellado a superficie de sellado, dinámica) según se midió por ASTM 1894.

[0095] La película de empaque reciclable de alta barrera se formó en una bolsa de único reborde que tiene un panel frontal, un panel posterior, un primer panel lateral, un segundo panel lateral y un panel inferior, como se describe en la presente descripción. La bolsa también tenía una cremallera insertada a través de la porción superior así como también una línea de debilidad marcada con láser y una muesca de desgarre en forma de triángulo. La bolsa se llenó con 4 kilogramos de gránulos de resina y se selló, formando una bolsa hermética, sin fugas en ninguno de los puntos triples o áreas de cremallera. La bolsa se dejó caer desde una altura de 1 metro, tres veces consecutivas, y no se encontraron fallas en la bolsa (desgarro de la bolsa o fuga del sello). La bolsa se rasgó fácilmente a lo largo de la línea de debilidad.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. Una bolsa de único reborde sellada herméticamente (10, 20), que comprende:

un panel frontal (210, 1210), un panel trasero (220, 1220), un primer panel lateral (230, 1230), un segundo panel lateral (240), un sello superior (340, 1340), un primer sello lateral (310, 1310), un segundo sello lateral (320, 1320), y un sello inferior (330, 1330),

en donde el primer sello lateral comprende una porción superior (312, 1312) que une el panel frontal al panel trasero, una porción de pata delantera (314, 1314) que une el panel frontal al primer panel lateral, y una porción de pata trasera (316, 1316) que une el panel trasero al primer panel lateral, y

el segundo sello lateral comprende una porción superior (322) que une el panel frontal al panel posterior, una porción de pata delantera (324) que une el panel frontal al segundo panel lateral y una porción de pata trasera (326) que une el panel posterior al segundo panel lateral,

en donde cada uno del panel frontal, el panel posterior, el primer panel lateral y el segundo panel lateral se construye a partir de una película de empaque reciclable de alta barrera (100, 1100) que comprende una película exterior a base de polietileno orientada en la dirección de la máquina (110, 1110) y una película interior a base de polietileno (120, 1120), en donde la película exterior a base de polietileno tiene un módulo secante en la dirección transversal y un módulo secante en la dirección de la máquina, cada uno entre 1000 y 1800 N/mm<2>, y en donde la composición total de la película exterior comprende más del 90 % de materiales a base de polietileno, en peso.

2. La bolsa de único reborde sellada herméticamente de la reivindicación 1, que comprende además una línea de debilidad marcada con láser en el panel frontal que se extiende entre la porción superior del primer sello lateral y la porción superior del segundo sello lateral,

una línea de debilidad marcada con láser en el panel posterior que se extiende entre la porción superior del primer sello lateral y la porción superior del segundo sello lateral, y una muesca de desgarre (502) adyacente a al menos una de las líneas de debilidad marcadas con láser.

3. La bolsa de único reborde sellada herméticamente de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que comprende además un panel inferior (250) construido de una película de empaque reciclable de alta barrera, en donde el sello inferior comprende una porción delantera (332) que une el panel delantero al panel inferior, una porción trasera (334) que une el panel trasero al panel inferior, una primera porción lateral (336) que une el primer panel lateral al panel inferior, y una segunda porción lateral (338) que une el segundo panel lateral al panel inferior.

4. La bolsa de único reborde sellada herméticamente de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el sello inferior une el panel frontal al panel posterior.

5. La bolsa de único reborde sellada herméticamente de cualquier reivindicación anterior, en donde la película de empaque reciclable de alta barrera comprende además un barniz de sobreimpresión resistente al calor (1140) ubicado en la superficie expuesta de la película exterior.

6. La bolsa de único reborde sellada herméticamente de cualquier reivindicación anterior, en donde la película interior comprende una primera capa exterior (1122) que comprende una superficie de sellado, una segunda capa exterior (1128) y una primera capa interior (1124), y en donde la primera capa interior de la película interior comprende copolímero de etileno y alcohol vinílico.

7. La bolsa de único reborde sellada herméticamente de cualquier reivindicación anterior, en donde la composición total de la película de empaque reciclable de alta barrera comprende menos del 5 %, en peso, de copolímero de etileno-vinil-alcohol.

8. La bolsa de único reborde sellada herméticamente de cualquier reivindicación anterior, en donde la película exterior consiste en uno o más polímeros a base de polietileno.

9. La bolsa de único reborde sellada herméticamente de cualquier reivindicación anterior, en donde la película exterior tiene una densidad entre 0,93 g/cm<3>y 0,95 g/cm<3>.

10. La bolsa de único reborde sellada herméticamente de cualquier reivindicación anterior, que comprende además una composición total que comprende entre 90 % y 99 % de polímero a base de polietileno, en peso.

11. La bolsa de único reborde sellada herméticamente de cualquier reivindicación anterior, que comprende además un cierre de cremallera (400).