PT850135E - Metodo para produzir artigos laminados, em particular para embalar sustancias deterioraveis e/ou quimicamente agressivas, e recipientes produzidos por intermedio do referido metodo - Google Patents
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Description
87 214 ΕΡ Ο 850 135 /ΡΤ
DESCRICÃO “Método para produzir artigos laminados, em particular para embalar substâncias deterioráveis e/ou quimicamente agressivas, e recipientes produzidos por intermédio do referido método” O presente invento refere-se a um método para produzir artigos laminados, por exemplo recipientes para embalar e armazenar substâncias deterioráveis e/ou quimicamente agressivas, tais como comidas, bebidas, drogas, cosméticos e semelhantes.
Um segundo aspecto do invento refere-se a recipientes laminados ou de múltiplas camadas e às tampas correspondentes produzidas por intermédio do método.
Um recipiente que é ideal para a finalidade acima mencionada não deve contaminar ou alterar as substâncias contidas no mesmo, não deve libertar ou absorver odores e/ou sabores, e deve também resistir às várias condições de operação, ser impermeável aos líquidos e gases, e deve ser biodegradável ou reciclável, agradáveis esteticamente e baratos.
Por forma a estender a vida na prateleira das substâncias deterioráveis, o oxigénio contido no ar deve ser impedido de entrar no recipiente selado por difusão através das paredes. De modo semelhante, para substâncias deterioráveis embaladas numa atmosfera controlada, esta atmosfera deve ser impedida de se escoar para fora.
Em geral, os recipientes conhecidos de uma única camada feitos monoliticamente de plásticos e de materiais semelhantes por moldagem por injecção, termo-formação, moldagem por sopragem, extrusão, etc., não têm todas as características do recipiente ideal. Por exemplo, a maior parte deles são altamente impermeáveis a quente ao oxigénio, o qual ao penetrar através das paredes do recipiente pode oxidar os conteúdos.
Por forma a melhorar as embalagens convencionais, foram aperfeiçoados métodos de produção conhecidos para recipientes laminados ou de múltiplas camadas que são constituídos por dois ou mais materiais que têm propriedades físicas e químicas diferentes e que se complementam mutuamente. Em particular, um método convencional proporciona o acoplamento dos vários materiais em camadas, por força da moldagem por injecção combinada, moldagem por sopragem ou co-extrusão. 2 87 214 ΕΡ Ο 850 135 /ΡΤ
Um outro método convencional proporciona a mistura de dois ou mais materiais, por exemplo poliamida (PA) e polietileno (PET), para formar recipientes, por exemplo por termo-formação.
Uma desvantagem dos métodos convencionais de produção de recipientes consiste no facto de os processos que são utilizados poderem causar, por exemplo, uma perda parcial de algumas propriedades físicas e químicas dos materiais iniciais. Por conseguinte, os recipientes resultantes podem ter fraca rigidez e resistência mecânica e terem uma permeabilidade aos gases relativamente elevada.
Uma outra desvantagem dos métodos convencionais consiste na dificuldade em aplicar decorações e/ou etiquetas durante a formação (a chamada “etiquetagem no molde”). A decoração ou as etiquetas é de facto frequentemente danificada pela água e/ou pela alta temperatura de processamento.
Uma outra desvantagem consiste no elevado custo dos métodos convencionais para produzir recipientes com paredes relativamente grossas (275 pm a 500 pm), assegurando também uma impermeabilidade aos gases suficiente. É conhecido a partir da EP-A-150 979 um método para fabricar recipientes laminados que concretizem todas as características do preâmbulo da reivindicação anexa 1, e obtidos por termo-formação de folhas de polímero. É conhecido a partir da GB-A 1 441 411 um método de fabricar semelhante baseado na termo-formação de uma pluralidade de folhas de material laminar que são dispostas num molde e aquecidas para se unirem conjuntamente. É conhecido a partir da EP-A-344 044 um método para fabricar um recipiente de plástico formado por uma folha laminada unida a uma camada rígida de uma espessura grande. A camada rígida é extrusada fora do molde antes da termo-formação. A finalidade do invento consiste em superar as desvantagens acima ao proporcionar um método para produzir artigos, por exemplo recipientes laminados que se podem deitar fora para embalar e armazenar substâncias deterioráveis, que têm uma perfeita impermeabilidade aos fluidos no estado líquido e gasoso, baixo custo, resistência, capacidade de se poderem reciclar e/ou capacidade de se tomarem biodegradáveis.
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ΕΡ Ο 850 135/PT 3
Um outro objectivo do invento consiste em proporcionar um método para produzir recipientes com etiquetas e decorações intactas, funcionais e claramente visíveis.
Esta finalidade, este objectivo e outros que se tomarão evidentes a seguir são conseguidos por um método para produção de artigos laminados, em particular para embalar e armazenar substâncias deterioráveis e/ou quimicamente agressivas, tal como reivindicado na reivindicação anexa 1.
As camadas sobrepostas são soldadas a uma temperatura relativamente baixa que pode variar entre 50°C e 25°C e a uma pressão que pode variar entre 5x10S Pa e 2x107 Pa.
Desta forma, conseguem-se aderências fortes das camadas sobrepostas enquanto se preservam as propriedades físicas e químicas dos materiais individuais.
As camadas são pelo menos quatro: uma primeira camada exterior, feita de um material plástico que é impermeável aos líquidos e gases e é opticamente transparente; uma segunda camada pigmentada, a qual forma uma decoração e/ou uma etiqueta; uma terceira camada de material termoplástico laminado e uma quarta camada de material termoplástico granular. Também é possível proporcionar, na face mais interior do artigo, uma camada adicional de alumínio laminado, unida à quarta camada de material termoplástico granular por uma sexta camada de material termoplástico laminado. A camada de alumínio forma uma primeira barreira unidireccional a partir do lado de dentro para o lado de fora. O método de acordo com o invento, tal como definido na reivindicação 1, permite proporcionar artigos tais como recipientes de múltiplas camadas com características que aumentam significativamente a vida na prateleira dos produtos contidos nos recipientes proporcionados, no que diz respeito aos recipientes convencionais.
Um segundo aspecto do invento proporciona a produção de um recipiente de múltiplas camadas de atirar fora, tal como definido na reivindicação 9 para o tipo descrito no preâmbulo, incluindo um tabuleiro e uma tampa.
De modo conveniente, a escolha dos materiais das camadas permite adaptar perfeitamente as características do recipiente às substâncias que se destina a conter, por forma a conseguir um armazenamento óptimo das mesmas. 4 87 214 ΕΡ Ο 850 135 /ΡΤ
Tomar-se-ão evidentes outras características e vantagens a partir da descrição detalhada que se segue do método e do recipiente de acordo com o invento, ilustrado apenas a título de exemplo não limitativo nos desenhos anexos, em que: a fig. 1 é uma vista em perspectiva de um recipiente de múltiplas camadas produzido por intermédio do método de acordo com o invento; a fig. 2 é uma vista em corte em escala aumentada de uma porção do recipiente da fig. 1.
Com referência às figuras acima referidas, o método de acordo com o invento compreende a preparação de um molde que é conformado de modo complementar em relação ao artigo a ser produzido e no qual são depositadas pelo menos duas camadas sobrepostas de materiais termoplásticos, as quais têm características químicas e físicas que proporcionam impermeabilidade aos fluidos, resistência mecânica, resistência aos químicos e transparência diferenciada à luz.
Em particular, os materiais das camada podem ser escolhidos por exemplo entre as poliamidas (PA), poliolefinas (HDPE, LDPE, PP, PE), poliester linear (PET), poli(cloreto de vinilo) (PVC), polímeros de estireno (PS), ésteres de celulose, policarbonatos (PC), polímeros fluoridizados, vinil acetato de etileno.
As camadas sobrepostas preliminarmente são depois soldadas mutuamente ao longo das superfícies que estão em contacto e por aquecimento e compressão simultâneos.
Finalmente, o artigo resultante é rapidamente arrefecido por meio de um fluido de baixa temperatura que, por exemplo, passa através de um circuito de arrefecimento que se encontra no lado de dentro do molde.
Em particular, em cada camada, pelo menos uma das características acima mencionadas dos materiais individuais é predominante em relação às outras, de modo a maximizar no artigo de múltiplas camadas resultante, como um todo, todas as características das camadas individuais. A soldadura ou aderência das camadas sobrepostas é substancialmente do tipo autogénia produzida por amolecimento e pressão, e é realizada a uma temperatura relativamente baixa que pode variar geralmente entre 40°C e 250°C, com temperaturas máximas de aproximadamente 300°C, dependendo do polímero que é utilizado, e a pressões 5 87 214 ΕΡ Ο 850 135 /ΡΤ que podem variar entre 3xl05 Pa e 3x107 Pa, de preferência compreendidas entre 5xl05 e 2xl07Pa.
Este tipo de soldadura produz uma forte aderência das camadas sobrepostas enquanto se mantém substancialmente intactas as propriedades químicas e físicas dos materiais de cada camada individual. O método de acordo com o invento inclui a sobreposição de pelo menos quatro camadas de material: uma primeira camada mais exterior de um material plástico que é impermeável aos líquidos e aos gases e é opticamente transparente; uma segunda camada pigmentada que forma uma decoração e/ou uma etiqueta; uma terceira camada de material termoplástico laminado; e uma quarta camada de material termoplástico granular. A quarta camada tende a fundir durante a soldadura, assumindo permanentemente a forma do molde. O arrefecimento rápido subsequente causa um endurecimento considerável de todas as camadas termoplásticas, o que coopera mutuamente para aumentar a resistência mecânica global do recipiente.
Também é possível sobrepor uma quinta camada adicional na quarta camada. A quinta camada é constituída por uma folha de alumínio laminado que está disposta na face mais interior do recipiente e é feita para aderir à quarta camada por meio de uma sexta camada de material termoplástico. A folha de alumínio constitui uma barreira eficaz contra qualquer escape de fluidos a partir do lado de dentro do recipiente para o lado de fora.
Um segundo aspecto do invento refere-se a um recipiente produzido por intermédio do método acima descrito. O recipiente, geralmente designado pelo número de referência 1, inclui um tabuleiro 2 e uma tampa 3.
Na concretização mostrada nas figuras, o recipiente tem uma base rectangular e tem uma dimensão reduzida, mas a forma e as dimensões podem ser quaisquer de acordo com os requisitos especifícos sem que desse modo se saia do âmbito do invento.
Por exemplo, o recipiente resultante pode ter paredes que têm uma espessura total s de aproximadamente 870 μιη e pode ser constituído por: uma primeira camada exterior 4 6 87 214 ΕΡ Ο 850 135 /ΡΤ feita de nylon transparente (R), com uma espessura de aproximadamente 15 pm e uma densidade de aproximadamente 1,3 kg/cm3; uma segunda camada 5 de uma tinta ou produto pigmentado que é adequado para formar uma etiqueta, uma decoração ou um ornamento e tem aproximadamente 5 pm de espessura; uma terceira camada 6 de polipropileno que tem aproximadamente 75 pm de espessura e tem uma densidade de aproximadamente 0,92 kg/cm3; uma quarta camada 7 de polipropileno que tem aproximadamente 750 pm de espessura e tem a mesma densidade que a segunda camada; uma quinta camada 8, a qual é constituída por uma folha de alumínio laminado 5 a 20 pm de espessura e é adequada para fonnar uma barreira unidireccional a partir do lado de dentro para o lado de fora do recipiente; e uma sexta camada 9 de material termoplástico que tem aproximadamente 20 pm de espessura e é adequada para fixar a camada de alumínio 8 às camadas que estão por baixo. O recipiente resultante é muito forte e rígido, tem uma permeabilidade bidireccional muito baixa aos fluidos, não contamina os conteúdos de qualquer forma, e é ecológico e pode ser reciclado. Todas estas características são obtidas com custos mais baixos do que os recipientes convencionais que têm as mesmas características. ! /. / A camada de material pigmentado que forma a etiqueta ou a decoração do recipiente t ~y Ai'"'!'"'· (?'->·, ^ •mtEoduzudo no molde está protegida pela camada exterior e não é danificada de qualquer forma durante o processo de produção e durante a utilização subsequente; por conseguinte, ambas as inscrições e as decorações são acentuadas e claramente visíveis a partir do lado de fora.
Testes experimentais conduzidos nos laboratórios da Universidade de Salemo, Departamento de Química e Engenharia alimentar, para medirem a permeabilidade ao oxigénio, nitrogénio e gases de dióxido de carbono, mostraram que o material de múltiplas camadas dos recipientes obtidos por intermédio do método de acordo com o invento têm, sob iguais condições de teste, uma permeabilidade que é distintamente inferior à dos materiais utilizados de modo comum para produzirem recipientes semelhantes.
Estes testes foram conduzidos com uma medida de permeabilidade GPM 200 feita por Lyssy, Zollkon (Suiça) cm amostras uniformes, de acordo com a especificação de teste ASTM D 1434 (25°C - 0% RH).
As amostras de material eram constituídas por tiras de aproximadamente 0,8 mm de espessura e de uma dimensão que era adequada para as medições de permeabilidade; estas 87214 ΕΡ Ο 850 135/ΡΤ 7 medições foram realizadas numa célula circular que media 100 mm de diâmetro e as tiras foram obtidas a partir de tabuleiros de embalar comida.
Os exemplares a serem sujeitos ao teste de permeabilidade foram cortados a partir de tiras. Apenas um exemplar foi obtido para cada material devido à presença, na tira, do resíduo do jito de moldagem, o que como medida de precaução foi excluído dos exemplares para assegurar a ausência de microfíssuras.
Cada exemplar foi condicionado num período de oito horas num forno em vácuo a 40°C antes de cada teste. Os valores de permeabilidade listados a seguir foram calculados em média com base em pelo menos três averiguações. 4
Tabelai 9 1 "5
Permeabilidade in/ml (s * cm · Pa) * 10' ^ Gás Amostras C02 o2 n2 1 3,2 1,2 0,51 2 4,5 1,4 0,85 3 U 0,44 0,25 4 1,0 0,40 0,15
Em particular, as amostras 1 e 2 são tomadas a partir de recipientes comuns disponíveis comercialmente, feitos de plástico moldado. Em particular, a amostra 1 é formada por um artigo de múltiplas camadas composto por duas camadas acopladas de PP, com uma tinta decorativa interposta, e por uma terceira camada de PP granular. A amostra 2 é constituída por uma única camada de PP sem coberturas que é moldada simplesmente. As amostras 3 e 4 são obtidas a partir de recipientes produzidos por intermédio do método de acordo com o invento. O método de acordo com o invento e os artigos obtidos por intermédio do método estão susceptíveis a numerosas modificações e variações, as quais estão todas dentro do âmbito do conceito inventivo expresso pelas reivindicações anexas. ία 714 ΕΡ Ο 850 135 /ΡΤ
As fornias e as dimensões dos recipientes podem variar de acordo com os requisitos.
Lisboa,
Por FEBUS S.r.l.
O AGENTE OFICIAL
g." ANTÓNIO JOÃO DA CUNHA FERREIRA Ag. Of. Pr. Ind. Rua das Flores, 74-4.° 1200-195 LISBOA
Claims (8)
- 87 214 ΕΡ Ο 850 135 /ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Mctodo para produzir artigos laminados, cm particular para embalar e armazenar substâncias deterioráveis e/ou quimicamente agressivas, caracterizado pelos passos que se seguem: a) preparar um molde que é conformado de modo complementar em relação ao artigo a ser produzido; b) depositar no referido molde pelo menos quatro camadas sobrepostas de materiais termoplásticos, tendo características físicas e químicas que proporcionam impermeabilidade aos fluidos, resistência mecânica, resistência aos químicos e diferente transparência à luz, em que pelo menos uma das referidas características é predominante em relação às outras em cada uma das referidas camadas; c) soldar as referidas camadas sobrepostas, nas superfícies que estão mutuamente em contacto, ao aquecer e comprimir simultaneamente; d) arrefecimento rápido do artigo resultante; em que as referidas pelo menos quatro camadas compreendem uma primeira camada exterior, feita de um material termoplástico que é impermeável aos líquidos e aos gases e é opticamente transparente; uma segunda camada pigmentada, a qual forma uma decoração e/ou uma etiqueta; uma terceira camada de material termoplástico laminado; e uma quarta camada de material termoplástico granular, e em que o referido arrefecimento rápido do passo d) ocorre por uns meios de arrefecimento que actuam no referido molde.
- 2 - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por incluir uma quinta camada, na face mais interna do artigo, sendo a referida quinta camada de alumínio laminar e estando unida à referida quarta camada de material termoplástico por uma sexta camada de material termoplástico laminado, em que a referida camada de alumínio forma uma barreira uni-direccional do lado de dentro para o lado de fora.
- 3 - Método de acordo com uma ou mais das reivindicações precedentes, caracterizado por a referida camada de material termoplástico granular ser distintamente mais grossa do que as outras, por forma a proporcionar uma estrutura de suporte do referido recipiente. 87 214 ΕΡ Ο 850 135 /ΡΤ 2/2
- 5 - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o arrefecimento do passo d) ser executado ao circular no molde um meio de arrefecimento a temperatura baixa, com um tempo de sujeição de aproximadamente 4 segundos.
- 6 - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o aquecimento das referidas camadas sobrepostas durante o passo c) ocorrer indirectamente ou directamente por meio de um pré-aquecedor adaptado por condução através do referido molde.
- 7 - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida compressão do passo c) ser executada por uns meios mecânicos e/ou hidráulicos e/ou pneumáticos de acordo com o critério presente.
- 8 - Método de acordo com uma ou mais das reivindicações precedentes, caracterizado por a referida camada de material termoplástico ser escolhida entre as poliamidas (PA), poliolefínas (HDPE, LDPE, PP, PE), poliester linear (PET), poli(cloreto de vinilo) (PVC), polímeros de estireno (PS), ésteres de celulose, policarbonatos (PC), polímeros fluoridizados, vinil acetato de etileno.
- 9 - Recipiente laminado que se pode deitar fora, em particular para embalar e armazenar substâncias deterioráveis e/ou quimicamente agressivas, que se podem obter pelo método de acordo com as reivindicações precedentes, compreendendo o referido recipiente um tabuleiro (2) e uma tampa (3) e sendo formado pelo menos por quatro camadas sobrepostas de materiais termoplásticos que têm características físicas e químicas que proporcionam impermeabilidade aos fluidos, resistência mecânica, resistência aos químicos e diferente transparência à luz, em que pelo menos uma das referidas características é predominante em relação às outras em cada uma das referidas camadas, sendo as referidas camadas sobrepostas soldadas nas suas superfícies que estão mutuamente em contacto, caracterizado por as referidas pelo menos quatro camadas compreenderem uma primeira camada exterior, feita de um material termoplástico que é impermeável aos líquidos e aos gases e é opticamente transparente, uma segunda camada pigmentada, a qual forma uma decoração e/ou uma etiqueta, uma terceira camada de material termoplástico laminado e uma quarta camada de material termoplástico granular. Lisboa, Por FEBUS S.r.l. - O AGENTE OFICIAL -En^ANTÓNIO JOÃO DA CUNHA FERRE1RA Ag. Of. Pr. Ind. Rua das Flores, 74-4.° 1200-195 LISBOA
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