SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta patente reclama prioridad de la solicitud presentada ante la Superintendencia de Industria y Comercio de la República de Colombia, con número de radicado NC2018/0014032 titulada “BOTELLA ABRE FÁCIL MONODOSIS MULTICAPA CON UNA CONFIGURACIÓN PE/PET/PP Y UN PRECORTE EN LA PARTE SUPERIOR” presentada el 21 de diciembre de 2018. Las divulgaciones de la solicitud colombiana se incorporan en este documento en su totalidad.

SECTOR DE LA TÉCNICA Esta solicitud se relaciona con el sector de la ingeniería, en particular, con la ingeniería de empaques.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el mercado de los alcoholes o de las industrias licoreras es común encontrar que las empresas productoras de estas bebidas realizan la actividad de empacado en botellas de vidrio - habitualmente en presentación de 750 y 375 mililitros- y en algunas ocasiones en envases tipo PET (POLIETILENO TEREFALATO) y PP (POLIPROPILENO). En el caso de estos últimos envases se presentan problemas de conservación de la calidad, aroma y sabor, además de afectar la calidad del contenido del alcohol etílico de la bebida espirituosa, dado que este tipo de material desprende partículas por no ser completamente resistentes al alcohol.

Así las cosas, las botellas de vidrio son las más usadas en esta industria gracias a su propiedad de barrera que conserva por más tiempo el sabor y la calidad de esta clase de bebidas, manteniendo el nivel de alcohol, aroma y sabor desde el embotellado.

También se conocen otra clase de empaques para el envasado del alcohol o bebidas espirituosas y son las bolsas de PET flexibles denominadas sachets de PET flexible, los cuales son sobres transparentes llenos de licores como whisky, ron, vodka, entre otros en las que su único material es el PET.

Son conocidas algunas patentes referidas al uso del material PET con sistemas de botellas abre fácil, entre ellas, la solicitud "Envase con cánula reforzada y tapón abre-fácil” número ES1057258 (u) - 2004-07-01 que corresponde a un envase constituido por un contenedor, una base que sirve como elemento de unión con una cánula, y un tapón inicialmente unido al extremo inferior de la cánula por una zona que presenta un debilitamiento perimetral que facilita su desprendimiento, formando el conjunto un único cuerpo, caracterizándose porque dicho tapón está afectado por un hueco capaz de alojar el extremo inferior de la cánula en el que ésta presenta un ensanchamiento por divergencia de sus paredes, de manera que una vez separados la cánula y el tapón por rotura del debilitamiento perimetral es posible tapar y destapar la cánula tantas veces como se desee, pues su ensanchamiento inferior queda retenido en el interior del hueco debido a la presión que ejercen las paredes del mismo sobre él. Otra solicitud es“Envase fácilmente abrible y método de producción del mismo ES2047363 (t3)— 1994-02-16, el cual es un contenedor fácil de abrir que comprende un cuerpo contenedor multicapas que incluye una capa interna y otra adyacente en contacto con la interna, una porción de receso y una brida y un miembro tapadera sellado por fundición a la capa interna del cuerpo del contenedor multicapas en la brida, donde la capa interna y la adyacente se separan una de la otra y tienen entre ellas una resistencia a la separación ranuras circulares hechas en la capa interna, el cuerpo del contenedor multicapas y la tapadera están sellados por fundición entre las dos ranuras circulares , con la condición de que una porción del área sellada por fundición se proyecte hacia afuera desde la ranura circular externa, y se hace una depresión en la capa interna en el borde externo de la porción proyectada del área sellada por fundición al presionar la capa interna a través de la tapadera, se abre al separar la capa interna juntamente con la tapadera de la capa adyacente del cuerpo contenedor multicapas entre las dos ranuras circuláres y comienza a romper fácilmente la capa interna por la depresión en el borde externo de la porción proyectada del área sellada por fundición.

El uso del PET que se evidencia en las patentes referidas se caracteriza en su mayoría por ser un excelente contenedor para grasas y aceites, pero no es una buena alternativa para las debidas espirituosas o licores, prueba de ello es que la mayoría de las empresas ha disminuido considerablemente su uso pues el licor allí almacenado dura sólo 6 meses sin alteraciones organolépticas del producto.

De otro lado, en cuanto a lo conocido en el estado de la técnica, esto es, el envasado en botellas de vidrio, limita la posibilidad de envasar en contenedores o botellas más pequeñas, dado que al hacerlo se _¡ aumenta el precio y el producto se hace inaccesible para el consumidor final. También ocurre que el consumidor desee únicamente adquirir un“shot” que tiene en promedio 50 mililitros y no tenga dinero para comprar la botella de 750 o 375 mililitros siendo bastante cantidad para una sola persona, esta situación genera inconvenientes ya que las personas no puedan comprar dosis mas pequeñas o de menor contenido, tipo monodosis, pues no existe un envase o botella que pueda garantizar la conservación prolongada de estas bebidas en materiales diferentes al vidrio. Si bien las industrias se han dirigido al mercado ubicado en la base de la pirámide como un mercado importante en el que la mini dosis juega un papel trascendental en la oferta de productos -desde jabones hasta desodorantes-, en materia de licores con empaque mini dosis no se han logrado innovaciones significativas lo que abre la aplicación industrial de la invención. La presente invención soluciona el problema al proveer una nueva botella con sistema abre fácil de un nuevo material multicapa en que se envasa una dosis mas pequeña, o monodosis de licor o bebida espirituosa, en la que se garantiza la conservación del licor por periodo prologando y considerable de tiempo, disminuyendo los riesgos de bebida en mal estado para el consumidor. A través de un nuevo material multicapa con el que se fabrica el empaque y embotellamiento de bebidas alcohólicas, se provee una solución para la conservación del liquido hasta por dos años sin cambiar sus composición de sabor y etanol.

DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN

El tereftalato de polietileno, politereftalato de etileno, polietilenotereftalato o polietileno tereftalato (más conocido por sus siglas en inglés PET, polyethylene terephthalate) es un tipo de plástico muy usado en envases de alimentos, sean estos snacks, comidas preparadas, lácteos, así como bebidas en general, gracias -éntre otras cosas- a sus propiedades relacionadas con la alta resistencia y aceptable barrera al C02, humedad y 02.

Dado su extendido uso, se conocen en el mercado bebidas alcohólicas destinadas al consumo humano envasadas en botellas PET. Este hecho presenta problemas como el cambio de la composición fisicoquímica de la bebida allí almacenada.

Los contenedores para bebidas alcohólicas diferentes a vidrio suelen ser tretapack en caso de vinos y/o tetrapack y PET para otras bebidas destiladas, estos últimos al usarse en monodósis de máximo 50 mililitros no tienen formas ergonómicas que permitan cómodamente su uso y empaque, además la apertura siempre debe hacerse con tijeras o algún elemento cortante en caso de las bolsas, situación que dificulta el consumo de la bebida y la somete a que el comprador cuente con algún instrumento para abrirlas. De otro lado estos empaques no aportan la posibilidad de mantenerse en pie como una botella de vidrio, dado por ejemplo a que los sachéis de PET flexible son bolsas, y no botellas.

Algunos empaques de bebidas monodosis que existen en el mercado además son fabricados en dos partes, o son unidas a través calor o termofórmadas en su parte frontal y su parte posterior, generando desperdicios pues las formas de estos empaques son eximidos previamente en moldes, en los que al ser divididos en dos partes, genera sobrantes del material usado causandb aún mas contaminación. De manera que no existe una botella monodosis para bebidas alcohólicas que ofrezca la conservación del licor en su interior por mas de 6 meses, lo que repercute negativamente en las industrias licoreras dado que estas no puedan producir inventario debido a la corta duración del producto. Así mismo, la experiencia del consumidor final también se ve afectada toda vez que las bebidas en envases PET experimentan un cambio de sabor y la modificación del componente etílico, porque cambia la concentración del alcohol y se produce pérdida de calidades organolépticas que normalmente se encuentran en las bebidas envasadas en botella de vidrio.

Así se establece que las botellas actualmente conocidas para envasar bebidas alcohólicas en monodosis presentan los siguientes problemas:

• Únicamente usan una capa gruesa PET, produciendo una contaminación de la bebida.

• Tiene difícil apertura, la cual debe hacerse con una tijera o dependiendo de la dureza del material deben tener tapa tipo rosca.

· Los empaques en que se almacenan para la venta son bolsas y no botellas, lo cual ocupa más espacio y mas gastos de bodegaje, además de la dificultad para transportar grandes cantidades debido precisamente a que son bolsas generalmente en forma de sobres de champú. ^• Por el tipo de producto, la experiencia del usuario se ve afectada y causa rechazo en su consumo, lo cual afecta las ventas para la industria.

La presente invención resuelve estos problemas dado que provee una nueva botella abre fácil de un nuevo material para el envasado y distribución de botellas monodosis de licor o bebidas espirituosas, que permite una duración del contenido por un tiempo superior al conocido en estado de la técnica, esto es, hasta 2 años además la forma permite que la botella se mantenga en pie.

El presente desarrollo esta compuesto por 3 capas las cuales aportan las siguientes ventajas a la nueva botella:

La primera capa de polietileno PE, una segunda capa de Politereftalato PET de etileno y la ultima capa de Polipropileno PP, las cuales forman un nuevo material que permite la conservación de la bebida alcohólica de manera intacta hasta por 27 meses, la invención además posee un sistema de abertura fácil en su misma estructura, por lo que ya no es necesario que el consumidor o cliente final abra la botella con tijeras u otros elementos cortantes que presentan riesgo para él y riesgo de dañar la botella. Además, después de la apertura de la botella no es posible su reuso lo que permite solucionar el problema de los licores adulterados que son generalmente re envasados en botellas de vidrio por la imperceptibilidad de su reuso.

De otro lado, la invención es una botella configurada en su parte inferior para mantenerse en pie, es decir que no es una bolsa Con las dificultades de maniobra y empaque, sino una botella fácil de acarrear y empacar.

La solución que provee la presente invención es la combinación de 3 capas de plástico, específicamente PE, PET y PP las cuales producen un efecto sorprendente dado que arrojan como resultado la duración del líquido espirituoso envasado por un tiempo superior, cuando lo máximo que duran en un empaque PET es 6 meses, y conserva el producto sin cambiar de sabor, de manera que cada capa de material en la botella cumple una función especifica para la conservación del producto. PE Capa 1 es la que está en contacto con el alcohol- pollestireno, debido a sus propiedades no hay desprendimiento de partículas y contaminación.

PET Capa 2 es la barrera que permite que no se evapore ni pierda el alcohol.

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PP Capa 3 es la que permite la impresión de marcas y etiquetas en muy buena resolución y duración. Dicha impresión es tipo espejo, es decir que la impresión se hace en la parte interior de esta ultima capa lo que evita el desprendimiento de la impresión y adulteración de la marca del producto. Adicionalmente contiene un aditamento tipo pigmento que permite la protección del alcohol contra los rayos ultravioleta.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1 : Disposición de la tres capas del material de la nueva botella.

Figura 2: Precorte de la parte superior de la botella para permitir la fácil apertura de la botella.

Figura 3: Indicación de apertura de la botella.

Figura 4: Base de la botella, en la que se observa la forma de la hendidura para permitirle ponerse en pie.

Descripción de las partes:

1. Primera capa PE de polietileno conocido como Polyethylene blown film

2. Segunda capa, PET de politereftalato de etileno conocido como Poly ethylene terephthalate 3. Tercera y última capa, PP Polipropileno conocida como cast polypropylene film

4. Precorte superior para permitir la apertura de la botella

5. Hendidura en la base de la botella

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

La presente invención se compone de las siguientes partes

• Una primera capa PE (1 ) de polietileno conocido como Polyethylene blown film

• Una segunda capa, PET (2) de politereftalato de etileno conocido como Poly ethylene terephthalate

• Una tercera y última capa, PP (3) Polipropileno conocida como cast polypropylene film

• Un precorte (4) superior para permitir la apertura de la botella

• Una hendidura en la base de la botella (5)

• Un precorte (4) superior para permitir la apertura de la botella

La presente invención provee una nueva botella con un nuevo material para el envasado de bebidas alcohólicas en presentación tipo monodosis en el que el material de la invención esta compuesto por 3 capas dispuestas en un orden específico las cuales tiene funciones dentro de la invención y juntas producen un efecto único y nuevo antes no conocido en el estado de la técnica.

Estas capas presentan función de cava para licores, debido a las propiedades de su material, es decir que el licor a través del nuevo material revelado crea un cámara oscura en la que se conserva intacto el alcohol allí empacado.

La primera capa, PE (1 ) de polietileno conocido como Polyethylene blown film se caracteriza por evitar el desprendimiento de partículas y contaminación de la bebida alcohólica, esta capa previene el cambio de sabor del licor y es la capa interna que está en contacto directo con la bebida, el polietileno se caracteriza por tener una alta resistencia química lo que le permite no ser atacado o afectado por el alcohol.

La segunda capa, PET (2) de politereftalato de etileno conocido como Poly ethylene terephthalate actúa como una barrera contra la luz, evita que se evapore y se pierda el alcohol de la bebida alcohólica, además es la capa que provee a la botella la firmeza y estabilidad para permitir su resistencia y que se mantenga en pie.

La tercera y última capa, PP (3) Polipropileno conocida como cast polypropylene film posee una resistencia térmica a altas temperaturas y al ser la capa mas externa provee protección extra a los cambios térmicos, además debido a su textura exterior e interior se presta para la impresión del etiquetado del producto de alta resolución, donde dicha impresión es tipo espejo, es decir, que se imprime en la cara interior de esta última capa, lo cual evita el desprendimiento y cambio de color por el roce de producto con otras superficies. Esta última capa posee además un aditamento tipo 25038-59-9 que protege el alcohol o la bebida de los rayos ultravioleta, haciendo el material resistente a la luz. Este pigmento protector de luz puede ser UE: 201-375-5.

Las capas de la invención tienen una suma en total de 330 mieras, donde PE(1) tiene una dimensión de 250 mieras, PET(2) una dimensión de 50 mieras y PP (3) una dimensión de 30 mieras, en la que cada espesor esta determinado por la función que cumple cada una para la conservación de la bebida alcohólica.

En otra realización de la invención se observa que las capas de material PE (1 ), PET(2), y PP(3) pueden tener los siguientes espesores: a) 300, 50, 30 b) 300, 55, 35 o c) 430, 55 y 40 mieras, respectivamente.

Así mismo, dicha combinación de capas en lás que PE (1 ) puede ser CAS 9002-88-4, PET(2) puede ser CAS 25038-59-9, y PP (2) puede ser CAS 9003- 07-0 arrojan como resultado un nuevo material. La duración de la bebida alcohólica ha sido demostrada a través de estudios de estabilidad en laboratorio respaldado por el ONAC (Organismo Nacional de Acreditación de Colombia) en el que se realizó una prueba de envejecimiento acelerado en el que se aumenta la velocidad de descomposición física y/o química del producto creando condiciones ambientales de conservación extrema para determinar el tiempo de descomposición física teniendo en cuenta el tipo de material y el contenido, e identificar los parámetros cinéticos de los procesos de descomposición y predecir la vida útil del producto en condiciones de almacenamiento normal. El estudio de estabilidad acelerada se realizó sobre muestras del producto en la botella de la invención, botellas monodosis, específicamente con licor de Aguardiente y Ron de la Industria licorera de Caldas.

El estudio de estabilidad acelerada se realizó aplicando sobre las muestras una temperatura extrema de 40°C+ 2°C y HR 75% + 5% de humedad relat va, de acuerdo a la siguiente tabla:

Así mismo se realizó estudio de estabilidad natural antes y después del estudio sobre las muestras almacenada a temperaturas de 25°C + 2°C y 60% + 5% de humedad relativa:

Los aspectos a evaluar fueron los fisicoquímicos del alcohol en todo el tiempo del estudio, los aspectos organolépticos o sensoriales como el aspecto, color, olor en todo el tiempo del estudio.

Donde 8 es la calificación máxima frente a posibles variaciones, lo que indica que el producto no sufre alteraciones en sus características fisicoquímicas.

El resultado del análisis demuestra que ante temperaturas extremas la composición de la botella monodosis de la invención no alteró la calidad del producto o bebida alcohólica alojada en ella de manera significativa.

Frente a la proyección de la vida útil en cuanto a condiciones de envejecimiento acelerado de de 40°C + 2°C y HR 75% + 5% se evaluaron características como el grado alcohólico, en

1. PROYECCIÓN Y ANÁLISIS DE DATOS

PARÁMETRO EVALUADO: Grado alcohólico

Regresión Simple - Grado Alcohólico vs.Tiempo

Variable dependiente: Grado Alcohólico

Variable independiente: Tiempo

Lineal: Y = a + b ^* X

Coeficientes

Análisis de Varianza

Coeficiente de Correlación = -0.950066

R-cuadrada = 90.2625 porciento

R-cuadrado (ajustado para g.l.) = 85.3937 porciento

Error estándar del est. = 0.149047

Error absoluto medio = 0.088

Estadístico Durbin -Watson = 2.98328 (p=0.6907) Auto correlación de residuos en retraso 1= -0.60117

La salida muestra los resultados de ajustar un modelo lineal para describir la relación entre grado alcohólico y tiempo. La ecuación del modelo ajustado es

Grado alcohólico = 36.663 - 0.0287‘tiempo Puesto que el valor -P en la tabla ANOVA es menor que 0.05, existe una relación estadísticamente significativa entre el grado alcohólico y tiempo con un nivel de confianza del 95.%

El estadístico R- Cuadrada indica que el modelo ajustado explica 90.2625% de la variabilidad en Grado Alcohólico. El coeficiente de correlación es igual a - 0.950066 indicando una relación relativamente fuerte entre las variables

Valores Predichos

Esta tabla muestra los valores predichos para Grado Alcohólico usando un modelo ajustado. Además de las mejores predicciones, la tabla muestra:

(1) Intervalos de previsión del 95.0% para las nuevas observaciones

(2) Intervalos de confianza del 95% para la medio de varias observaciones

Los intervalos de predicción y de confianza corresponde a las cotas internas y externas en la gráfica del modelo ajustado.

Como resultado el estudio realizado por el laboratorio indicó que el producto en condiciones normales de temperatura y humedad relativa, se mantuvo sin modificaciones significativas frente a las características sensoriales y fisicoquímicas evaluadas.

El producto durante el estudio acelerador de condiciones extremas de temperatura y humedad relativa mantiene dentro de especificaciones las características de calidad evaluadas; se hizo seguimiento a las características de sensoriales como color, olor y aspecto. El grado alcohólico se tomó como indicador para hacer el cálculo de la proyección del tiempo de la vida útil, por ser una condición prioritaria para este tipo de productos, la cual permaneció dentro de la especificación establecida. En conclusión, teniendo en cuenta la estabilidad dé la formulación, tanto desde el punto de vista sensorial y fisicoquímico, se establece para el producto en la botella de la invención un tiempo de vida útil de 27 meses y un fiabilidad el 95% siempre que el producto permanezca en la botella y esta no sea dañada ni alterada, es decir, mientras no sea abierta y la bebida alcohólica sea envasada en una botella con el nuevo material multicapa utilizado en el estudio de estabilidad acelerado.

Otro estudio realizado a la invención, es la prueba técnica de migración global y especifica, la cual es exigida por el INVIMA para que el material sea aceptado para alojar contenido líquido o solido que sea de consumo humano. En esta prueba de migración global y específica se mide la presencia de metales y ácidos sobre el material ensayado, en este caso el material multicapa de la botella de la invención. Estas pruebas de laboratorio determinaron que el material de la invención cumple con los límites de migración global y migración específica de metales (Bario, Cobalto, Cobre, Hierro, Litio, Manganeso, Zinc, Aluminio, Níquel), trióxido de antimonio, monoetilenglicol, dietilenglicol, ácido tereftálico, ácido isoftálico, acetaldehido, 1-hexeno y 1-octeno establecidos en el Reglamento (UE) N° 10/2011 de la Comisión de 14 de enero de 2011 , sobre materiales y objetos plásticos destinados a entrar en contacto con alimentos para el simulante ensayado en las condiciones de exposición evaluadas y consecuentemente cumpliendo con el análisis de riesgos toxicológicos por migraciones de material de envase al producto ; deacuerdo a lo establecido por según prueba de laboratorios certificados colombianos y europeos, se pudo determinar que el empaque cumple con estos parámetros y es apto para consumo humano.

Específicamente el estudio de migración para botella monodosis del nuevo material compuesto de tres capas PE/PET/PP indicó:

De estos ensayos se sigue que los niveles de migración cumplen con la normativa europea UNE-EN 13130-1 dado que el máximo permitido de concentración de plomo, cadmio, mercurio y cromo hexavalente no debe ser superior a 100 mg/kg en peso, y las pruebas eso demuestran, que los niveles son casi imperceptibles en comparación con el máximo permitido. Para los materiales y objetos plásticos el máximo es de 10mg/dm2, topes máximos que tampoco se revelan en el estudio, dado que los valores arrojados son los siguientes :

De igual manera aportados estos resultados sobre el estudio de migración global y específica, el ente de control colombiano INVIMA aprobó el material como apto para consumo humano, diferenciándolo del PET individuamente considerado, estableciendo que este es un nuevo material apto para envasar productos para el consumo humano.

De manera que la botella monodosis construida con la combinación de las tres capas PE/PET/PP, mejora técnicamente la conservación de las bebidas alcohólicas alojada en ella, así mismo mantiene aislada la bebida de presencia de metales como el barios, cobalto, cobre, hierro, litio, manganeso, zinc, aluminio, y ácidos.

Las tres capas se unen entre sí bajo método de laminado generándose una sola pieza que posteriormente es simplemente doblada, sin cortes, ni moldes separados, sino que en un solo molde y en una sola hoja se extruye la forma para luego inyectarle aire y finalmente llenarla con la bebida alcohólica.

Los pasos de fabricación de la botella sería tomar las tres capas descritas, se les dan forma, posteriormente se laminan, se llenan del líquido, se troquelan, se sellan alrededor de la forma y se ubica el abre fácil que constituye un precorte.

La base o parte inferior de la botella al ser formada en una sola pieza tiene una hendidura (5) en forma ovalada con un diámetro interior cuya medida se encuentra en 12 y 16 mm de ancho y entre 14 y 20 mm de largo, y de forma preferente unas dimensiones de diámetro interior de 15 mm de ancho y 18 mm de largo.

En la formación del envase, se observa mayor dureza en la capa de la parte superior de la botella, y en la parte inferior, la capa de la base de la botella es más delgada, debido a que se expande en su formación.

Esta forma de producción genera un efecto técnico final en la botella, que es ponerse en pie, caso contrario, si estuviera formada por dos moldes su forma final seria una especie de sachets de PET flexible o cojín de champú.

Desde otro aspecto de la invención, la botella revelada posee un sistema de abre fácil ubicado en su extremo superior que consiste en un precorte (4) con una dimensión de profundidad de perforación 0.3 mm y una longitud de 12 mm lo cual permite que el consumidor con tres simples movimientos (FIG. 3) abra la botella, sin necesidad de usar algún elemento cortante, los movimientos de apertura son hacia adelante, hacia atrás y un giro hacia la derecha en forma de rasgado. Una vez realizado el corte de la parte superior que se desprende de la botella para acceder al líquido, se observa que en la botella no queda con rebabas, sino que queda pulida y sin imperfecciones.