SANTOS RUIZ GABRIEL (MX)
VALADEZ LÓPEZ JUAN JOSÉ (MX)
| REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficientemente mi invención, considero como una novedad y por lo tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad, lo contenido en las siguientes cláusulas : 1 . Un proceso de obtención de una película libre de metales para empaque bi-orientada coextruida de 7 capas por proceso de triple burbuj a caracterizado porque comprende las etapas de a) Co-extruir a una temperatura de entre 5- 15 ° C una tira tubular de 7 capas con un cabezal central tubular, en una primera burbuj a, en donde dicha tira tubular posee una dimensión de 20 a 350 mm para obtener una tira tubular co-extruida ; b) Enfriar la tira tubular co-extruida en la etapa a ) por medio de la inmersión de la misma en agua hasta que dicha tira alcance entre 5 o a 12 ° C, para obtener una tira multicapa amorfa ; c) Calentar la tira milticapa tubular amorfa obtenida en la etapa b ) a una temperatura de 70 a 75 ° C ; d) Orientar biaxialmente la tira multicapa tubular calentada en la etapa c ) en una segunda burbuj a de expansión a una temperatura de 68 a 75 ° C para obtener una película primaria bi-orientada amorfa ; y e) Calentar la película primaria bi-orientada amorfa obtenida en la etapa d) hasta alcanzar de 140 a 150 ° C para estabili zarla y eliminar el termoencogimiento y posible elongación para obtener una película libre de metales para empaque . 2 . El proceso de obtención de una película libre de metales para empaque bi-orientada coextruida de 7 capas por proceso de triple burbuja, de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque en la etapa a) las 7 capas son extruidas individualmente por extrusores que alimentan cada uno de sus materiales, en donde dichos materiales comprenden tres capas de 30 a 40 % de polipropileno (1) (2) (3) , una primera capa de 5 a 7% de adhesivos y aditivos (4) , una primera capa de 20 a 25% de poliamida (5) , una capa de 8 a 10% de etileno-vinil-alcohol (6) y una segunda capa de 20 a 25% poliamida (7) . El proceso de obtención de una película libre de metales para empaque bi-orientada coextruida de 7 capas por proceso de triple burbuja, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el adhesivo presenta un indice de fluidez de entre 2.0 y 4.0 y se elige del grupo que comprende los obtenidos del n- butano . El proceso de obtención de una película libre de metales para empaque bi-orientada coextruida de 7 capas por proceso de triple burbuja, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el adhesivo preferentemente es anhídrido maleico. El proceso de obtención de una película libre de metales para empaque bi-orientada coextruida de 7 capas por proceso de triple burbuja, de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el aditivo tiene como vehículo polipropileno con densidad entre de 0.8 a 0.95 g/cm3 y gravedad especifica de hasta 1.05g/cm 3, dicho aditivo se elige del grupo que comprende del grupo de las cristobalitas. El proceso de obtención de una película libre de metales para empaque bi-orientada coextruida de 7 capas por proceso de triple burbuja, de conformidad con la reivindicación 5 , caracterizado porque preferentemente el aditivo comprende de 1 a 3% de Flux Cristobalita . El proceso de obtención de una película libre de metales para empaque bi-orientada coextruida de 7 capas por proceso de triple burbuj a, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque en la etapa e ) la película es tubular . El proceso de obtención de una película libre de metales para empaque bi-orientada coextruida de 7 capas por proceso de triple burbuj a, de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la etapa c ) y d) son opcionales . Una película libre de metales para empaque bi-orientada coextruida de 7 capas caracterizado porque comprende de 40 a 50% de poliamida, de 30 a 40% de Polipropileno , de 8 a 10% de etileno-vinil-alcohol (EVOH) , y de 5% a 7 % de al menos un adhesivo y al menos un aditivo . La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas , de acuerdo con la reivindicación 9 , caracterizada porque el adhesivo se elige del grupo que presenta un indice de fluidez de entre 2 . 0 y 4 . 0 . La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas , de acuerdo con la reivindicación 10 , caracterizada porque el adhesivo comprende adhesivos obtenidos del n-butano . La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas , de acuerdo con la reivindicación 11 , caracterizada porque preferentemente el adhesivo es 1 a 3% de anhídrido maleico La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas , de acuerdo con la reivindicación 9 , caracterizada porque el aditivo tiene 22 como vehículo polipropileno con una densidad de entre 0.8 a 0.95 g/cm3 y gravedad específica de hasta 1.05g/cm 3. 14. La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque el aditivo se elige del grupo de las cristobalitas. 15. La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas, de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada porque preferentemente el aditivo comprende de 1 a 3% de Flux Cristobalita. 16. La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque presenta una resistencia térmica de hasta 135 °C. 17. La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas, de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizada porque presenta una resistencia térmica preferente de 121 °C. 18. Una película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque posee un calibre de 3 a 7 milésimas de pulgada. 19. La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque presenta una permeabilidad de oxígeno inferior a 0.05 cm3/m2 por día. 20. La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas, de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque presenta una transmisión de vapor de agua de 0.930946 g/m2. día. 21. La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas, de acuerdo con la 23 reivindicación 9 , caracterizada porque presenta una transmisión de vapor de agua de 0 . 060065 g/ 100in2 . dia . La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas , de acuerdo con la reivindicación 9 , caracterizada porque permite contar con una vida de anaquel mayor o igual a un año a los alimentos que son empacados dentro de dicha película por el proceso de retorta . La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas , de acuerdo con la reivindicación 9 , caracterizada porque presenta una fuerza de sello de 16 a 22 lbs/ in2 , preferentemente 19 lbs/ in2 . La película libre de metales para empaque bi- orientada coextruida de 7 capas , de acuerdo con las reivindicaciones 9 a 23 para usarse como empaque de alimentos en procesos de esterili zación . |
EMPAQUE BI-ORIENTADA COEXTRUIDA DE 7 CAPAS POR PROCESO DE TRIPLE BURBUJA PARA PROCESOS DE ESTERILIZACIÓN DE HASTA 135 ° C
DESCRIPCIÓN
OBJETO DE LA INVENCIÓN
El obj eto de la presente invención es proveer un proceso de obtención de una película bi-orientada coextruida de 7 capas por proceso de triple burbu a para procesos de esterili zación en autoclave , por lo que a di ferencia de los materiales existentes actuales para la esterili zación de alimentos , la presente invención no requiere de un proceso de fabricación individual de cada lámina y posterior laminación, sino que se fabrica en un solo paso , además no se incluye ningún compuesto metálico en su composición, y proporciona una vida de anaquel de más de un año en productos alimenticios que se empaquen en proceso de esterili zado ( retorta ) dentro de la película .
ANTECEDENTES
La presente invención describe una película co-extruida que mej ora la vida útil de los alimentos de anaquel . Esto disminuye el desperdicio alimenticio favoreciendo su durabilidad y cal idad alimenticia, permitiendo al consumidor almacenar sus alimentos en condiciones óptimas durante un mayor periodo de tiempo .
Referente al estado de la técnica, se encontraron documentos como el del número US2018042311, el cual se refiere a una pel ícula de PET orientada de alta barrera que incluye una o más capas de PET que forman un núcleo de la película de PET y una o más capas externas de un nailon disperso que contiene PET posicionado en el núcleo .
De igual forma, se encontró el documento MX2014016023, el cual describe una película bi-orientada, co-extruida y de baj o espesor, con una composición de capas que le da la propiedad de ser alta barrera a los gases y fabricada mediante el proceso de co-extrusión de tres burbuj as que le da la propiedad de , al termoformarse , garanti zar una distribución de espesor uni forme en las paredes , base , pliegues y esquinas de la bandej a formada, ahorrando así al menos un 50% de plástico sin mermar su barrera a los gases y su resistencia a la punción .
Por otro lado , el documento de número MX2012010117 , se refiere a una pel ícula metali zada de base biológica de alta barrera, como PLA o PHA que tiene una capa de adhesión revestida o co-extruida con la película bio-basada y un óxido metálico está dispuesto sobre la capa de adhesión . La capa de adhesión puede ser un tereftalato de polietileno co- extruido , poliamida, ácido poliglicólico o alcohol etilen- vinílico . La capa de adhesión puede tener un revestimiento de EVOH, una mezcla de nailon/EVOH, PVOH, mezclas de PVOH/EAA o un imprimidor .
Así mismo , se encontró el documento de número MX2017009640 , el cuál consta de una composición de mezcla de polímeros que comprende el 78- 92 % en peso de un homopolímero o copolímero de etileno , el 3- 10% en peso de un homopolímero de poliamida, el 5- 10% en peso de polietileno inj ertado con anhídrido maleico (MAgPE ) y el 0-2 % de peso de compuesto antiestático sobre el peso total de la composición de mezcla de polímeros , en combinación con aditivos adecuados . Encontramos otro documento, de número MX2017012469, en el que se proporcionan películas de capas múltiples que incluyen una capa superior fijada a una película co-extruida. La película co-extruida incluye al menos una primera capa estructural de poliamida, una capa sellante y una primera capa de unión que está dispuesta entre la primera capa estructural de poliamida y la capa sellante, en la que la película co-extruida está sustancialmente libre de adhesivo. También se proporcionan paquetes que incluyen películas de capas múltiples y métodos de esterilización.
Existe otro documento de número MX2017007123, invención que proporciona una estructura multicapa que comprende una capa de poliolefina funcionalizada con anhídrido maleico aplicada a una capa que contiene metal. También se proporciona un empaque que comprende la estructura multicapa .
Otra de las tecnologías encontradas corresponde al número MX2012013991, invención que describe una película de múltiples capas que comprende una capa superior (A) , por lo menos una capa intermedia (B) , y una capa inferior (C) apiladas en este orden, donde la capa intermedia (8) comprende una composición (bl) o una composición (b2) a continuación, y la capa superior (A) y la capa el inferior (C) cada una comprende independiente un polímero de etileno y/o un polímero de propileno: Composición (bl) : una composición que comprende un polímero de propileno (pl) que tiene un punto de fusión en el intervalo de 140 a 165°C medido mediante la calorimetría de exploración diferencial y un caudal de fusión (MFR; ASTM D 1238, 230°C, carga de 2.16 kg) en el intervalo de 0.1 a 20 g/10 minutos, un copolimero aleatorio de propileno-a-olef ina (rl) que tiene una distribución de peso molecular en el intervalo de 1.0 a 3.5 determinada mediante cromatografía de impregnación en gel (GPC, por sus siglas en inglés) y un punto de fusión en el intervalo de 90 a 125°C medido mediante la calorimetría de exploración diferencial, y 30% en peso a 60% en peso de un elastómero basado en etileno (donde la suma del contenido del polímero de propileno (pl) , el copolimero aleatorio de propileno-a-olef ina (rl) , y el elastómero basado en etileno es 100% en peso) (cuando la capa intermedia (B) se compone de la composición (bl) , la relación del contenido del polímero de propileno (pl) en la película de múltiples capas entera a la suma del contenido del polímero de propileno (pl) y el copolimero aleatorio de propileno-a-olef ina (rl) en la película de múltiples capas entera es de 0.1 a 0.35) .
De igual forma se encuentra un documento con número US1996015010, invención en la cual se proporciona una película en la que al menos una capa comprende polímero, con una mayoría molecular derivado del propileno, que tiene una tasa de transmisión de vapor de agua menor o igual a aproximadamente (-7,4428 g x mu m/m2 x dia x % de cristalinidad del polímero) (% cristalinidad del polímero) + 627,32 g x mu m/m <2> x dia, o (-0,0189 g x mil/100 in <2> x dia x % de cristalinidad del polímero) (% de cristalinidad del polímero) + 1,593 g x mil/100 in <2> x dia.
Finalmente, encontramos un documento de número MX2016005520, que describe un envase flexible formado de un primer y segundo materiales flexibles que pueden ser laminados. Los materiales flexibles pueden incluir una capa de barrera de gas. Las propiedades de la barrera de gas pueden seleccionarse de manera que sean adecuadas para los productos de vida en estante corta o productos fluidos que tienen una susceptibilidad baj a a la disolución o pérdida de agua . La asociación de las marcas distintivas de destino con al menos un material flexible de las cuales se ensamblará un envase flexible , antes , durante , o después del ensamble y/o llenado de un volumen de producto del envase flexible , facilita la clasi ficación y entrega oportuna del envase flexible a un destino previsto .
Asi mismo , se encontró el documento con número MX2016005518 , que describe un método para sellar y cortar un material flexible para fabricar un envase flexible que comprende un volumen de producto , y, al menos , un volumen de soporte estructural que puede incluir introducir, al menos , dos materiales flexibles en un aparato de sellado que comprende una superficie de sellado y una superficie de yunque opuesta ; poner en contacto una región de costura de al menos dos materiales flexibles con la superficie de sellado para formar un sello en la región de costura y cortar el sello para formar una costura en una única operación unitaria . El sello define una o ambas de , al menos , una porción de un limite del volumen de producto y, al menos , una porción de un limite de , al menos , un volumen de soporte estructural .
Otra de las invenciones encontradas corresponde al documento de número MX2012001097 , que consta de una película multicapas co-extruida que incluye una capa de núcleo que incluye una poliamida ; dos capas intermedias cada una incluyendo un copolimero de etileno-alcohol de vinilo ; una primera y segunda capa externa cada una incluyendo un copolimero olefinico o un copolimero de defina cíclica amorfa ; y dos capas de acoplamiento cada una adhiriendo una capa intermedia a una respectiva capa externa ; el copolimero de etileno-alcohol de vinilo de la primera capa intermedia tiene un % en mol de etileno al menos 5 veces mayor que el % en mol de etileno del copolimero de etileno-alcohol de vinilo de la segunda capa intermedia . Un empaque aséptico incluye un producto alimenticio esterili zado , y una bolsa esterili zada en la cual se coloca el producto alimenticio esterili zado , la bolsa esterili zada incluye la película de la invención . También se describe un método para hacer un empaque aséptico .
Se encontró también el documento de número MX2013003356, que consta de un método para preparar un plato de comida cocinando simultáneamente un alimento con arroz , caracteri zado porque el alimento está condimentado o sabori zado al colocar el alimento e ingredientes de condimentación o sabori zación dentro de una bolsa de cocción, sellando la bolsa de cocción, colocando la bolsa de cocción sellada en un aparato de cocción, y caracteri zado porque el arroz se coloca en el aparato de cocción ya sea antes o después de que la bolsa de cocción fue puesta en el aparato de cocción y el alimento y el arro z se cocinaron j untos . Un kit de cocción para usar con el método que comprende una bolsa de cocción que viene con un sachet que contiene ingredientes y condimentación o sabori zación .
Otro de los documento encontrados , de número MX2008007862 , invención que proporciona bolsas para la preparación de alimentos con ventilación de alta temperatura que se utili zan para empacar productos alimenticios para su almacenamiento , transportación y preparación, y métodos para hacer y utili zar las mismas ; las bolsas para la preparación de alimentos con ventilación de alta temperatura están compuestas por un extremo sellado , un extremo abierto , y por lo menos una pared lateral que está compuesta por una primera película termoplástica que tiene una ventilación, y un sello de ventilación que está compuesto por una segunda película termoplástica ; el sello de ventilación se funde a la pared lateral por medio de un sello no adhesivo , cerrando de esta manera las ventilaciones ; a temperaturas elevadas el sello de ventilación se desprende por lo menos parcialmente de la pared lateral , abriendo asi las ventilaciones ; la abertura de la por lo menos una ventilación no depende de la acumulación de fluido interno o de presión gaseosa, y es compatible con las técnicas de empaque al vacio ; se proporcionan técnicas de cocción ventilada que permiten una apariencia dorada y cruj iente de la carne de res y de pollo sin tener que manipular la bolsa para la preparación de alimentos durante la cocción .
Se encontró también un documento con el número US2004032545 , que consiste en una película monocapa de una mezcla de polímeros de un primer componente seleccionado del grupo que consiste en un polímero que contiene etileno , el primer componente está presente en una cantidad en peso de la película de aproximadamente el 60% a aproximadamente el 1 % , el primer componente tiene una primera fusión temperatura de punto determinada por DSC, un segundo componente seleccionado del grupo que consiste en polímeros que contienen propileno y polímeros que contienen metil penteno , estando presente el segundo componente en una cantidad en peso de la película de aproximadamente 99% a aproximadamente 40% , teniendo el segundo componente una segunda temperatura de punto de fusión determinada por DSC ; y la película es capaz de resistir la esterili zación con vapor a una temperatura de aproximadamente 100 ° C a aproximadamente 130 ° C . De igual manera, se encontró un documento correspondiente al número EP3774336A1 , que describe una película esterili zable en autoclave que tiene una capa de sellado , una primera capa de unión, una capa de barrera, una segunda capa de unión y una capa de piel . La capa de sellado , la capa exterior, la primera capa de unión y la segunda capa de unión comprenden cada una un polímero que tiene un punto de fusión <121 ° C . Las capas de sellado y revestimiento comprenden el pol ímero al 5- 80% en peso ; las capas de unión comprenden el pol ímero al 50- 100% en peso . La capa de barrera comprende PVDC y/o poliamida amorfa . Un articulo de embalaj e se fabrica a partir de la película esterili zable en autoclave . Un proceso de retorta comprende colocar un producto en el articulo de envasado , sellar el articulo cerrado y calentar el producto envasado a una temperatura de al menos aproximadamente 121 ° C durante > 30 minutos .
Se encontró de igual manera el documento de número CN211544435U, un modelo de utilidad que describe una bolsa de embalaj e de esterili zación de alta resistencia a la tracción en el campo técnico de las bolsas de esterili zación . La bolsa de embalaj e comprende un cuerpo de bolsa y una capa de pegamento , el pegamento se extiende uni formemente en el borde lateral i zquierdo y el borde inferior del cuerpo de la bolsa ; el cuerpo de la bolsa comprende : se disponen un cuerpo de bolsa, una parte de tracción de alta resistencia, una parte de fácil apertura y un cinturón de apertura ; la parte de alta resistencia a la tracción se forma combinando una pluralidad de capas de estructuras ; la parte de fácil apertura está dispuesta en el lado i zquierdo de la linea central de la parte de alta resistencia a la tracción; la correa de apertura está conectada con la parte de tracción de alta resistencia; en el que la parte de tracción de alta resistencia comprende una capa de almacenamiento y una capa de tracción de alta resistencia ; la película compuesta comprende una primera película de alta barrera de EVOH, un primer recubrimiento de aislamiento térmico de óxido de estaño y nano indio, una primera capa de Tyvek, tela tej ida de PP, una segunda película de alta barrera de EVOH y un segundo recubrimiento de aislamiento térmico de óxido de estaño y nano indio . El primer recubrimiento de ais lamiento térmico de óxido de indio y estaño nanométrico se coloca encima de la primera película de alta barrera de EVOH, la primera capa de Tyvek se coloca sobre el primer recubrimiento de aislamiento térmico de óxido de indio y estaño nanométrico , la tela tej ida de PP se coloca sobre la primera capa de Tyvek, y el usuario puede usar y abrir la bolsa de empaque de manera más conveniente y rápida a través de la correa de apertura y la parte de fácil apertura .
Finalmente se encontró el documento de número CN111453169A, invención que describe una bolsa tej ida de alta barrera . La bolsa tej ida de alta barrera se prepara procesando una película compuesta de alta barrera con una estructura de cinco capas de tela tej ida, una capa de resina polimérica, una capa adhesiva de poliuretano , una película de polipropileno orientado biaxialmente y una capa de material de alta barrera, se logra un efecto sinérgico entre las capas , de modo que se mej ora la barrera y el rendimiento de sellado de la bolsa tej ida, se logra el estado de sellado completo y la bol sa tej ida puede ser efectivamente impermeable , a prueba de humedad, a prueba de moho e insecto ; cuando se utili za equipo compuesto de revestimiento de bolsa tej ida para preparar la película compuesta de alta barrera, la película compuesta de alta barrera no se compone secuencialmente de abaj o hacia arriba, la capa de resina polimérica se forma en la superficie superior de la tela tejida en primer lugar, se forma una capa de material de alta barrera en la superficie superior de la película de polipropileno orientada biaxialmente, y la tela tejida y la película de polipropileno orientada biaxialmente se llevan a cabo sincrónicamente, de modo que la eficiencia de producción se mejora en gran medida; y el equipo compuesto de revestimiento de bolsas tejidas produce con éxito la película compuesta de alta barrera con la estructura de cinco capas, el efecto compuesto es bueno y la propiedad de barrera de la bolsa tejida mejora favorablemente.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1. Muestra una vista superior en donde se detalla el flujo de los materiales, se observan los cabezales de los extrusores hasta la salida en el embobinador.
Figura 2. Muestra una vista lateral esquemática, de una de las modalidades preferentes de la invención, coextrusión en globo, en donde se reducen las estaciones de trabajo, y en donde se muestra la ubicación de las tolvas de alimentación (17) .
Figura 3. Muestra una vista frontal del dado de coextrusión, donde se observa cómo se alimentan las resinas de cada extrusor y se unen en la parte baja, que es la abertura de salida; en donde PP: Polipropileno, PA: Poliamida, ADH: Adhesivos y aditivos y EVOH: Etilen-Vinil- Alcohol .
Figura 4. Muestra una vista lateral de una bolsa formada por la película objeto de la presente invención.
Figura 5. Muestra vista esquemática de la distribución de capas de la película objeto de la presente invención.
Figura 6. Muestra el proceso objeto de la invención. Figura 7. Muestra una fotografía de una vista lateral isométrica de la película objeto de la invención con alimentos en su interior (salchichas) .
Figura 8. Muestra un diagrama del método utilizado para la medición de la fuerza de sello de la película de acuerdo con el ASTM F88. En donde A) es la técnica no soportada (unsupported) , B) es soportada 90°C a mano y C) es la técnica soportada a 180°C, las flechas indican el elemento sujetador (grip) dentro de cada técnica.
Figura 9. Muestra una gráfica con la temperatura óptima de operación.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención provee un proceso de obtención de una película bi-orientada coextruida de 7 capas por proceso de triple burbuja para procesos de esterilización en autoclave. Actualmente los materiales (películas) para esterilización de alimentos son empaques laminados de diferentes materiales, los cuales son extruidos individualmente y en calibre de 3 a 7 milésimas totales, utilizando procesos de laminación multicapa, por lo que son procesos más complejos.
La presente invención no requiere del proceso de fabricación individual de cada lámina y posterior laminación, por lo que el proceso es más corto y con menos riesgos .
Los riesgos que se evitan con el proceso de la presente invención son: delaminación, uso de adhesivos, espacio y tiempo de reposo o curado, contaminación en todos estos subprocesos. Al tener el proceso en linea y obtener el material en forma tubular la parte interior no está en contacto directo con ninguna superficie material donde pueda contaminarse , a di ferencia de lo que sucede en una laminación plana, además , otorga vidas de anaquel de al menos un año a los productos alimenticios que se empacan dentro de dicha película en proceso de esteril i zado ( retorta ) , dichos productos comprenden pero no se limitan a alimentos cárnicos , vegetales , leguminosas , entre otros , por lo que su aplicación principal es en envases para alimentos donde no se requiera refrigeración o congelación para su preservación .
Además , la película obj eto de la presente invención, contribuye a disminuir el desperdicio de alimentos ya que es capaz de mantener los alimentos en condiciones apropiadas durante una larga vida de anaquel , y provee un material transparente , sin impresión, el cual es ideal para uso con etiqueta .
Por lo que dicha película permite contar con una primera capa de contacto con alimentos , una segunda capa de barrera y una tercera capa exterior ; en donde la primera capa de contacto con alimentos posee una excelente fuerza de sello por lo que su estructura permite que la película de la presente invención, pueda formar empaques o bolsas ( 16 ) , como se muestra en la figura 4 , dicho empaque ( 16 ) comprende un cuerpo ( 14 ) que en su parte superior posee una abertura o boca y un sello ( 15 ) en su parte inferior , además dicha primera capa de contacto con alimentos es resistente al proceso térmico y abrasión, proporciona flexibilidad, fuerza, estructura y resistencia mecánica ; por otro lado , la segunda capa de barrera permite extender su vida útil , y su tercera capa exterior provee una alta res istencia mecánica, proporciona fuerza y brillo y es resistente a altas temperaturas . Por lo anterior, la presente invención provee una película con un espesor de pared de 3 a 7 milésimas de pulgada, con una muy baja permeabilidad de oxigeno, inferiores a 0.05 cm 3 /m 2 por dia, y una alta resistencia térmica de hasta 135 °C, preferentemente 121° C para procesos de cocción y esterilización en autoclave.
Dicha película está fabricada por una coextrusión de 7 capas con bi-orientación en proceso de triple burbuja, como se observa en la figura 5 esquemáticamente, se comprende de tres capas de polipropileno (1, 2 y 3) , una primera capa de adhesivos y aditivos (4) , una primera capa de poliamida (5) , una capa de etileno-vinil-alcohol (6) y una segunda capa de poliamida (7) , dichas capas se encuentran totalmente fundidas en la película objeto de la presente invención.
La película comprende de 40 a 50% de poliamida, de 30 a 40% de Polipropileno, de 8 a 10% de etileno-vinil-alcohol (EVOH) , y de 5% a 7% de al menos un adhesivo y al menos un aditivo, en donde el adhesivo presenta un indice de fliudéz de entre 2.0 y 4.0, y se elige del grupo que comprende los obtenidos del n-butano, preferentemente el adhesivo es entre 1 a 3% de anhídrido maleico; y el aditivo tiene como vehículo polipropileno con una densidad de entre 0.8 a 0.95 g/cm 3 y gravedad especifica de hasta 1.05g/cm 3 , dicho aditivo se elige del grupo de las cristobalitas y preferentemente el aditivo comprende 1 a 3% de Flux Cristobalita.
Cabe destacar que la co-extrusión es un proceso que permite combinar las propiedades de diferentes polímeros en una sola estructura o producto que posee propiedades mejoradas. Asi, se consigue mejorar o combinar propiedades como la resistencia a la punción del empaque, el sellado térmico, la apariencia, la permeabilidad, etc., y se optimiza el consumo de material al emplear material reciclado o materiales de menor costo para la(s) capa(s) interna ( s ) .
La co-extrusión es aplicada en la extrusión de láminas y películas, principalmente para envases alimenticios, farmacéuticos, etc., asi como en la extrusión de tubos, y en algunos casos de extrusión de perfiles.
. El proceso de retorta o esterilización es una técnica física de conservación de alimentos envasados herméticamente en un recipiente y sometidos a temperaturas elevadas durante un tiempo para destruir al completo sus microorganismos, patógenos o no, y esporas. En este proceso se aplican temperaturas superiores a 100 °C, en el orden de los 115 a 121° C por tiempos variados y su objetivo es la destrucción de todos los organismos viables que puedan ser contados por una técnica de recuento o cultivo adecuados y sus esporas, asi como los que pueden deteriorar al alimento, proporcionando una vida útil superior a los 6 meses. La velocidad de penetración del calor en un alimento influye en el tiempo de tratamiento y se define como la cantidad de calor transferida por unidad de tiempo.
Como se muestra en la figura 6, el proceso de la presente invención comprende las etapas de a) Co-extruir (8) a una temperatura de entre 5-15 °C una tira tubular de 7 capas con un cabezal central tubular, como se observa en la figura 1, en una primera burbuja, en donde dicha tira tubular posee una dimensión de 20 a 350 mm. Las 7 capas son extruidas individualmente por extrusores que alimentan cada uno de los materiales, en donde dichos materiales comprenden tres capa de polipropileno (1) (2) (3) , una primera capa de adhesivos y aditivos (4) , una primera capa de poliamida (5) , una capa de etileno-vinil-alcohol (6) y una segunda capa de poliamida (7) , y en donde el adhesivo presenta un indice de fluidez de entre 2.0 y 4.0, preferentemente el adhesivo es anhídrido maleico, y el aditivo tiene como vehículo el polipropileno con densidad entre 0.8-0.95 g/cm 3 y gravedad especifica de hasta 1.05g/cm 3 , dicho aditivo se elige del grupo de las cristobalitas, preferentemente el aditivo comprende 1 a 3% de Flux Cristobalita, para obtener una tira tubular co-extruida. b) Enfriar (9) la tira tubular co-extruida en la etapa a) por medio de la inmersión de la misma en agua hasta que dicha tira alcance entre 5 o a 12°C, para obtener una tira multicapa amorfa, es decir que no sea cristalina c) Calentar (10) la tira milticapa tubular amorfa obtenida en la etapa b) a una temperatura de 70 a 75°C d) Orientar (11) biaxialmente la tira multicapa tubular calentada en la etapa c) en una segunda burbuja de expansión a una temperatura de 68 a 75°C para obtener una película primaria bi-orientada amorfa. e) Calentar (12) la película primaria bi-orientada amorfa obtenida en la etapa d) hasta alcanzar de 140 a 150°C para estabilizarla y eliminar el termoencogimiento y posible elongación para obtener una película libre de metales para empaque, en donde dicha película es tubular. En una modalidad preferente de la invención, la etapa c) y d) son opcionales en el proceso, como se muestra en la figura 2, posterior a la etapa a) , se enfria b) y pasa a la etapa e) , teniendo un proceso de coextrusión en globo similar al proceso "alterno" de este mismo documento.
Una vez que se cuenta con la película tubular al finalizar la etapa e) , el usuario coloca su producto en el interior de la bolsa, la cierra con un sello con temperatura y presión, y la colocar dentro de autoclave para su proceso, obteniendo productos alimenticios como el mostrado en la figura 7.
EJEMPLO 1. ESTUDIOS DE BARRERA DE LA PELÍCULA OBJETO DE LA PRESENTE INVENCIÓN
Conforme al Número de inf orme/servicio 903-19 del Centro de Investigación y Química Aplicada, donde se evalúa la permeabilidad al oxigeno y al vapor de agua del material, se observan los siguientes resultados:
• Transmisión de oxigeno, conforme a la norma ASTM-D- 3985-2017 (usando sensor coulométrico CEF-60 / CCQ - 028-1 : o cm 3 / m 2 .dia= Valores por debajo del limite del equipo, que es de 0.05 cm3/m2.dia o g/ 100in2.dia= No reportado por estar debajo del limite del equipo.
• Vapor de agua, conforme a la norma ASTM-F-1249-13 (usando sensor infrarrojo CEF-60 / CCQ -038:
• Transmisión en g/m 2 . dia= 0.930946
• Transmisión en g/ 100in 2 .dia= 0.060065 Con esto se comprueba una muy alta barrera al oxigeno, comparable con un material laminado ALOX PET (12) / NY (25) / W-RCPP (100) que ofrece un valor solo especificado como menor a 1.0
EJEMPLO 2. ESTUDIOS DE VIDA DE ANAQUEL DE LA PELÍCULA DE LA PRESENTE INVENCIÓN
Conforme al número de informe MB-20-097 del Centro de Tecnología PIT, en el Laboratorio de Microbiología, de Sigma Alimentos, cuando se analizan muestras con 1 año de vida da anaquel real en condiciones extremas (T>50°C/ RH Ambiente/ 397 días ) .
En la tabla 1, se muestran diferentes muestras, las marcadas como "clave 3, 4 y 5" corresponden a la presente invención, sin observarse ninguna diferencia vs las muestras que no tienen esta clave, y que corresponden a productos en envases laminados regulares.
Tabla 1. Evaluación de vida de anaquel de diversas muestras .
EJEMPLO 3. EVALUACIÓN FÍSICO-MECÁNICA DE LA PELÍCULA DE LA PRESENTE INVENCIÓN Se reali zan pruebas para determinar la fuerza de sello de la presente invención, en un equipo marca GBPI , de sellado de barra fij a donde se tiene una temperatura de 220 ° C, durante I seg y con una presión de 35 libras por pulgada cuadrada .
El método utili zado para la medición de la fuerza de sello es el ASTM F88 , en el que se colocan las probetas en un dinamómetro y se ej ercer una fuerza a 180 ° , midiéndose la fuerza requerida para separar las películas adheridas , conforme a la figura 7 .
Con ésta técnica los resultados de estas pruebas se encuentran entre las 16 y 22 lbs/ in 2 ' con un promedio de 19 lbs/ in 2
Se hicieron pruebas para determinar la temperatura óptima de operación, una curva como la mostrada en la figura 8 se generó :
Con lo que se comprueba que el material resiste los 121 ° C por un periodo de 30min, aproximadamente , con lo que se logra la esterili zación del alimento . Las condiciones además incluyen una contrapresión en la autoclave que es de 2 . Okgf .