CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a uma tampa para embalagens plásticas, em especial para aquelas embalagens termoformadas do tipo copo, comumente utilizadas para acondicionamento de produtos líquidos e bebidas prontas para o consumo, tais como chás, refrescos, etc. A tampa objeto da presente invenção é dotada de características técnicas e inovadoras que evitam o colapsamento das mencionadas embalagens.

Adicionalmente, a presente invenção refere-se a uma tampa para embalagens plásticas que compreende uma estrutura dotada de uma configuração capaz de promover o envase a quente (até 95°C) de produtos líquidos ou pastosos e, com isso, reduzir ou mesmo eliminar conservantes para aumentar a vida útil dos produtos. Além disso, em virtude da eliminação do efeito de colapsamento da embalagem, torna possível o empilhamento e exposição dessas embalagens nas gôndolas de vendas de forma adequada e segura.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Embalagens plásticas termoformadas, do tipo copo, são comumente utilizadas no mercado de produtos líquidos, em especial de bebidas prontas para o consumo de menor valor agregado, sendo constituídas por um copo plástico cuja extremidade aberta é fechada com uma tampa do tipo lacre em forma de lâmina.

Normalmente, a referida tampa é formada por uma camada de alumínio e outra de polietileno, sendo esta última responsável por permitir a termosoldagem na borda do copo.

Como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, o mercado exige que o custo final desses produtos seja relativamente baixo. Para tanto, as empresas buscam soluções para reduzir ao máximo as despesas de fabricação, principalmente, daqueles itens secundários, por exemplo, a embalagem, o rótulo, a tampa. Neste sentido, como prática comum nas indústrias, as embalagens são fabricadas com a menor quantidade possível de material, o que as tornam finas e leves e, normalmente, utilizam os chamados polímeros termomoldáveis que são matérias-primas mais baratas.

Entretanto, no caso das bebidas de menor valor agregado, de forma lógica, a redução da espessura das paredes dessas embalagens promove a redução da rigidez e o aumento do nível de flexibilidade da estrutura.

Como resultado, observa-se que durante o processo de fabricação e envase dessas bebidas, essa fragilidade compromete a estrutura do produto final, provocando o colapsamento das paredes da embalagem após a aplicação da tampa e o resfriamento da bebida.

Mais especificamente, durante os processos comuns de envase, essas bebidas estão a uma temperatura em torno de 30°C, e o fechamento da embalagem pela tampa gera um espaço de ar interno entre o nível de bebida e a face interna da tampa, também chamada de "head space". Com a redução da temperatura do produto na geladeira ocorre a redução da pressão de vapor do líquido justamente nesta região do "head space".

Porém, como deve ser apreciado pelos técnicos no assunto, nesse tipo de embalagem e acondicionamento de produto líquido, não há espaço para compensar essa redução de pressão do vapor sem comprometer a estrutura do produto final. Consequentemente, por efeito da própria natureza, busca-se essa compensação nas regiões mais frágeis, o que acaba resultando no colapsamento parcial das paredes da embalagem, pois estas são menos rígidas e mais finas e flexíveis, conforme antecipado acima.

Esse efeito de colapsamento aumenta com o aumento da temperatura da bebida envasada, ou seja, quanto maior a temperatura de envase, maior será o colapsamento das paredes da embalagem quando do resfriamento da bebida, o que torna impraticável a sua esterilização através do envase a quente (até 95°C) nesse tipo de embalagem. Neste sentido, é importante destacar que, como o envase a temperaturas de cerca de 30-35°C não esteriliza as bebidas, se faz necessário o uso de conservantes para obter o prolongamento da vida útil da bebida. Nos dias atuais, em que a saúde e boa alimentação estão cada dia mais presentes na vida dos seres humanos, o uso de conservantes é visto e considerado prejudicial à saúde.

Adicionalmente, sabe-se que o colapsamento dessas embalagens provoca uma série de inconvenientes de logística, acomodação e venda do produto final. Isso porque, uma embalagem "amassada" normalmente é vista como sendo um produto com problemas ou velho, ou seja, o consumidor normalmente recusa-se a comprar um produto quando este apresenta uma configuração amassada ou colapsada.

Existe também o problema de exposição nas gôndolas de venda, uma vez que, dependendo do nível de colapsamento da embalagem, a mesma ficará torta; consequentemente, dificilmente será possível empilhar ou dispor uma embalagem sobre a outra nas gôndolas de venda. Esse inconveniente é relativamente crítico para os supermercados, hipermercados, mercados em geral, visto que a disposição nas gôndolas deve ser a mais otimizada possível, utilizando-se o menor espaço possível para permitir acomodar a maior variedade de produtos. Logo, se as embalagens do estado da técnica sofrem esse efeito de colapsamento e ficam irregulares, inviabilizam o empilhamento e, portanto, é necessário dispô-las em um único nível.

Em uma outra situação, por exemplo, no caso dos requeijões cremosos, onde obrigatoriamente o envase é realizado a quente (até 95°C) para a esterilização do produto, a solução parcial encontrada foi a de utilizar copos plásticos injetados de paredes mais grossas e mais resistentes. Mesmo que muito mais caros que os copos plásticos termoformados utilizados pelas bebidas prontas para beber de baixo valor agregado, ainda são mais baratos que os tradicionais copos de vidro.

Assim, é importante destacar que as embalagens de plástico injetado tornam aquelas bebidas prontas para beber de baixo valor agregado demasiadamente caras, ao mesmo tempo em que, as embalagens de plástico termoformado conhecidas no estado da técnica impossibilitam o envase a quente de produtos como o requeijão cremoso.

Em outras palavras, para evitar o colapsamento das embalagens de bebidas prontas para beber de baixo valor agregado seria necessário usar embalagens de plástico injetado, o que as tornariam economicamente inviáveis, enquanto que o envase a quente de produtos em embalagens de plástico termoformado é inviável na prática, pois as embalagens entrariam em colapso. Portanto, torna-se evidente as limitações existentes atualmente no envase e comercialização de determinados produtos de consumo.

No intuitò de solucionar alguns dos inconvenientes acima indicados, é conhecida uma embalagem termoformada do tipo copo que foi desenvolvida para tentar evitar o colapsamento da estrutura após o envase e fechamento da embalagem. Essa embalagem compreendia uma espécie de válvula disposta no fundo do corpo do copo; mais particularmente, referido fundo tinha por finalidade retrair quando da redução da pressão de vapor no interior do copo. Entretanto, tal configuração não se mostrou eficaz, uma vez que exigia-se um processo de fabricação de alto custo com equipamentos específicos, e principalmente por exigir uma precisão na conformação do fundo da embalagem.

Na prática, ainda, observou-se que as paredes da estrutura do copo permaneciam com a flexibilidade e rigidez comprometida e, acabavam colapsando antes do acionamento da mencionada válvula. A eventual alternativa de aumentar a espessura das paredes torna a embalagem, no caso das bebidas prontas para beber de baixo valor agregado, e consequentemente o produto final, inviável economicamente.

Portanto, deve ficar claro que, apesar de funcionais até o presente momento, essas embalagens, em especial os copos termoformados para bebidas prontas para beber de baixo valor agregado, apresentam inconvenientes e limitações relacionadas principalmente com a qualidade da estrutura da embalagem, interferindo negativamente na configuração e aparência do produto final.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

Portanto, é objetivo da presente invenção uma tampa para embalagens plásticas termoformadas, para acondicionamento de produtos líquidos e pastosos, preferencialmente do tipo bebidas prontas para beber e requeijões cremosos, que consegue de forma simples, segura e eficiente solucionar todos os inconvenientes revelados no estado da técnica conforme acima comentado.

Mais preferencialmente, é objetivo da presente invenção prover uma tampa para embalagens plásticas termoformadas que compreende uma configuração capaz de eliminar de forma eficiente o colapso das paredes da embalagem após o envasamento, fechamento e resfriamento do produto final, independentemente da temperatura de envase da bebida.

Adicionalmente, é objetivo da presente invenção uma tampa para embalagens plásticas que permite o envase a quente (até 95°C) de bebidas esterilizadas, reduzindo ou eliminando o uso de conservantes.

Também é objetivo da presente invenção uma tampa para embalagens plásticas termoformadas, do tipo copo, que assegura a integridade de toda a estrutura, ou seja, mantém a aparência original, possibilita a melhor exposição e, inclusive o empilhamento dessas embalagens nas gôndolas de venda, de modo a otimizar a logística de fabricação, transporte e exposição para venda.

É, ainda, objetivo da presente invenção uma tampa para embalagens termoformadas, do tipo copo, capaz de solucionar, de modo simples e com baixo custo, os problemas ocasionados na estrutura dessas embalagens sem a necessidade de sua reformulação quanto aos materiais e dimensionamentos.

Esses e outros objetivos, efeitos e vantagens proporcionados pela tampa objeto da presente invenção são alcançados graças à configuração desenvolvida e aplicada sobre a estrutura que compreende a tampa. A tampa, de acordo com a presente invenção, compreende uma estruturação que, de forma eficiente, assegura a integridade estrutural do corpo da embalagem, independentemente das condições da bebida durante e após o envase, fechamento e resfriamento do produto final.

Neste sentido, é objetivo preferencial da presente invenção uma tampa para embalagens plásticas termoformadas compreendida por uma lâmina provida de pelo menos uma ranhura que circunda, pelo menos em parte, a superfície da referida lâmina. Além disso, em uma realização particularmente vantajosa, as ditas ranhuras são dotadas de formato sanfonado, tal como uma seqiiência de saliências e reentrâncias de seção triangular de extremidades com maior ou menor curvatura.

Também deve ficar claro que a quantidade de ranhuras dispostas sobre a dita lâmina varia de acordo com o tipo de bebida e seu processo de fabricação e envase. Mais particularmente, sendo maior quanto mais quente for a bebida no processo de envase.

De modo preferencial, a dita lâmina é constituída por uma camada de alumínio coberta por uma camada de polietileno, ou polipropileno, capaz de permitir a termosoldagem da referida tampa sobre a borda da embalagem plástica.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DAS FIGURAS

Esses e outros objetivos, efeitos técnicos e vantagens da tampa para embalagens plásticas termoformadas, objeto da presente invenção, serão aparentes aos técnicos no assunto, a partir das figuras esquemáticas anexas, as quais ilustram realizações preferidas, e não limitativas, da presente invenção, as quais:

As Figuras 1A, 1 B, 1 C e 1 D mostram esquematicamente uma tampa e uma embalagem plástica termoformada fechada, conforme o estado da técnica;

As Figuras 2A e 2B mostram esquematicamente duas realizações preferenciais da tampa para embalagem, segundo a presente invenção;

A Figura 3 mostra esquematicamente uma embalagem plástica termoformada fechada pela tampa, de acordo com a presente invenção, particularmente após o envase de bebidas em uma temperatura convencional;

A Figura 4 mostra esquematicamente a embalagem fechada ilustrada na Figura 3, porém resfriada;

A Figura 5 mostra esquematicamente uma embalagem plástica termoformada fechada pela tampa, de acordo com uma realização alternativa da presente invenção, particularmente após o envase de bebidas em uma temperatura elevada;

A Figura 6 mostra esquematicamente a embalagem fechada ilustrada na Figura 5, porém resfriada;

As Figuras 7 e 8 mostram vistas laterais das tampas, segundo a presente invenção, em diferentes condições de pressão de vapor da bebida, após o fechamento das embalagens plásticas. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Inicialmente, cabe reiterar que a tampa para embalagens plásticas, objeto da presente invenção, será descrita a seguir segundo realizações preferenciais, e não limitativas, uma vez que sua aplicação pode ser realizada em diferentes embalagens e para o acondicionamento de diferentes produtos que apresentam variações de pressão de vapor quando do envase e resfriamento no processo de fabricação.

Apenas a título ilustrativo, as Figuras 1A-1 D ilustram realizações convencionais de uma tampa e embalagem conhecidas no estado da técnica. A Figura 1A mostra uma tampa 1 constituída por uma lâmina de alumínio e uma camada de polietileno ou polipropileno. Conforme ilustra a Figura 1 B, a referida tampa 1 é sobreposta na extremidade aberta 3 da embalagem 2, após o preenchimento com uma bebida 4 em uma temperatura de cerca de 30-35°C, em seguida, referida tampa 1 é termosoldada na borda da referida embalagem 2, tornando-a pronta para a comercialização.

Entretanto, conforme mencionado anteriormente, as referidas embalagens fechadas sofrem uma redução de temperatura, muitas vezes alcançando cerca de 10°C ou menos, como em uma geladeira ou refrigerador. Em virtude dessa redução de temperatura, o espaço de ar que fica dentro da embalagem - "head space" - 5 sofre uma queda de pressão de vapor. Com isso, para tentar compensar essa queda de pressão de vapor e consequente redução de volume do "head space", as paredes do corpo da embalagem 2 sofrem o colapso 6, tal como ilustrado na Figura 1 C.

A Figura 1 D ilustra uma situação mais crítica, na qual a bebida 4 foi envasada a uma temperatura elevada, por volta de 95°C e, em seguida, resfriada até uma temperatura próxima de 10°C, Neste caso, o colapso é mais intenso e problemático, tanto estrutural como visual, também acarretando inconvenientes à logística do produto final. Com referência agora às Figuras 2A e 2B, nas quais são ilustradas duas realizações preferenciais da tampa segundo a presente invenção, observa-se que a referida tampa 10 é provida de ranhuras 1 que circundam toda a estrutura da tampa. Preferencialmente, as referidas ranhuras 1 1 compreendem um formado sanfonado, ou seja, uma sequência de saliências e reentrâncias de seção triangular de extremidades com maior ou menor curvatura.

Mais preferencialmente, a configuração da referida ranhura 11 pode variar de acordo com o tipo de bebida e seu processo de fabricação e envase, ou seja, a quantidade de saliências e reentrâncias pode aumentar ou diminuir conforme as propriedades do líquido acondicionado. Em outras palavras, dependendo das condições de processamento, com ou sem esterilização térmica da bebida, o número de ranhuras 1 1 pode ser maior ou menor, ou seja, a configuração sanfonada pode ser mais longa ou mais curta.

As Figuras 3, 4, 5 e 6 ilustram duas realizações preferenciais da tampa 10, segundo a presente invenção, fechando uma embalagem plástica termoformada 2 que acondiciona uma bebida 4. Mais especificamente, a realização ilustrada pelas Figuras 3 e 4 simula uma situação convencional de processamento e envase de bebidas, porém utilizando a tampa 0 em questão. Nesta realização, o líquido foi envasado em uma temperatura próxima dos 30°C, a qual não acarreta variações drásticas na configuração da embalagem 2 e nem na tampa 10. No entanto, quando a embalagem 2 fechada é submetida a uma temperatura próxima de 10°C, observa-se que a pressão no "head space" 5 reduz e, em resposta para compensar tal efeito, a configuração sanfonada das ranhuras 1 1 reage ocupando uma parte do espaço do "head space" 5. Como é possível constatar, o corpo da embalagem 2 permanece inalterado, sem qualquer sinal de colapso de suas paredes.

Na realização ilustrada nas Figuras 5 e 6, utilizou-se uma tampa 10 cuja configuração sanfonada das ranhuras 1 1 é mais longa, ou seja, é provida de um maior número de saliências e reentrâncias. Neste caso, a simulação teve como parâmetro a esterilização da bebida durante o processo de fabricação e envase, ou seja, eliminado o uso de conservantes. Como é possível notar, no momento do fechamento da embalagem 2 pela tampa 10, em virtude do aumento da pressão de vapor no "head space" 5, a tampa 10 expande positivamente. Quando do resfriamento, com a redução da pressão de vapor no "head space" 5, a tampa 10 retrai e expande negativamente, fazendo com que a configuração sanfonada das ranhuras 1 1 seja desfeita para dentro do "head space" 5, compensando a mencionada queda de pressão de vapor.

Essa configuração sanfonada das ranhuras 1 1 pode ser melhor compreendida através das Figuras 7 e 8, nas quais são ilustrados de forma comparativa os níveis de expansão da superfície da tampa 10, tanto positivamente como negativamente.

Mais especificamente, conforme ilustrado nas Figuras 7 e 8, observa-se que o estado natural da tampa 10 está no nível (0) e com as ranhuras 11 formadas; após o envase e fechamento da embalagem, a temperatura da bebida acondicionada o aumenta a pressão de vapor no "head space" 5; com isso, a referida tampa 10 expande positivamente, de modo que a configuração sanfonada começa a se desfazer até uma configuração reta, tal como indicado pelos níveis (+1 , +2, +3, +4).

Quando do resfriamento, a pressão de vapor no "head space" começa a reduzir e, com isso, a referida tampa 10 começa a retrair e, em seguida, a expandir negativamente compensando o espaço tomado pela queda de pressão de vapor no "head space", atingindo os respectivos níveis (-1 , -2, -3, -4) e eliminando os riscos da parede da embalagem entrar em colapso.

É importante destacar que, apesar das ilustrações e a descrição acima fazerem referências a uma embalagem do tipo copo, circular, nada impede que a presente tampa seja aplicada em embalagens de configuração diversa, por exemplo: retangular, triangular, elíptica, etc.

Dessa forma, destaca-se que a tampa, de acordo com a presente invenção, consegue solucionar uma série de inconvenientes revelados pelas tampas e embalagens plásticas do estado da técnica, principalmente quanto à integridade da embalagem.

Além disso, torna possível melhorar o processo de fabricação nas indústrias de bebidas, uma vez que permite a realização da esterilização térmica da bebida no envase a quente, reduzindo, ou eliminando, o uso de conservantes para esse produtos.

Como bem compreendem os técnicos no assunto, são possíveis numerosas modificações e variações da presente invenção à luz dos ensinamentos acima, sem se afastar do seu escopo de proteção, conforme delimitado pelas reivindicações anexas.