ITVE970013A1 - PROCEDURE FOR MAKING DIMENSIONALLY STABLE OBJECTS IN PARTICULAR DISPOSABLE CONTAINERS, STARTING FROM FLEXIBLE FILM AND OBJECT - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
dell’invenzione avente per titolo: of the invention entitled:
“ Procedimento per realizzare oggetti dimensionalmente stabili, in particolare contenitori a perdere, a partire da film flessibile ed oggetto ottenuto con il procedimento” "Process for making dimensionally stable objects, in particular disposable containers, starting from flexible film and object obtained with the process"
La presente invenzione concerne un procedimento per realizzare oggetti dimensionalmente stabili, in particolare contenitori a perdere, a partire da film flessibile ed un oggetto ottenuto con il procedimento. The present invention relates to a process for making dimensionally stable objects, in particular disposable containers, starting from flexible film and an object obtained with the process.
Sono noti contenitori a perdere ottenuti a partire da fogli di carta resistente, in genere plastificata, che vengono svolti da bobina e sottoposti a successivi trattamenti di saldatura, ripiegatura ed eventuale formatura, per assumere la desiderata conformazione spaziale. Il loro riempimento con prodotti liquidi, granulari od in polvere può avvenire durante la fase di formazione del contenitore oppure dopo che questo è stato completamente formato. Disposable containers are known obtained starting from sheets of resistant paper, generally plasticized, which are unwound from reels and subjected to subsequent welding, folding and possible forming treatments, to assume the desired spatial conformation. Their filling with liquid, granular or powder products can take place during the formation phase of the container or after it has been completely formed.
Questi noti contenitori a perdere si presentano vantaggiosi dal punto di vista della stabilità, della stivabilità, dell'esponibilità su scaffali, della resistenza, della protezione del prodotto, della comodità di conservazione, dell'uso e della predisposizione alla richiusura. Essi peraltro sono piuttosto pesanti e costosi e di difficoltosa smaltibilità, in quanto sono difficilmente accartocciabiii. These known disposable containers are advantageous from the point of view of stability, stowability, displayability on shelves, resistance, product protection, ease of storage, use and readiness for reclosing. Moreover, they are rather heavy and expensive and difficult to dispose of, as they are hardly crumpled.
Sono anche noti contenitori a perdere flessibili, essenzialmente privi degli inconvenienti di quelli rigidi; in particolare essi sono di basso costo, di ingombro ridotto, di agevole smaltibilità e di agevole, pratica e vantaggiosa realizzabilità a macchina a partire da bobina. Essi peraltro sono praticamente privi di stabilità dimensionale e pertanto non sono di comoda stivabilità ed anche dal punto di vista commerciale presentano limitazioni, in quanto non si prestano ad essere esposti in scaffali. Flexible disposable containers are also known, essentially free from the drawbacks of rigid ones; in particular they are of low cost, compact size, easy to dispose of and easy, practical and advantageous to be machine-made starting from a reel. Moreover, they are practically devoid of dimensional stability and therefore are not easily stowable and also from a commercial point of view they have limitations, as they do not lend themselves to being displayed on shelves.
Scopo dell'invenzione è di eliminare gli inconvenienti dei noti contenitori dei differenti tipi ed al tempo stesso di conservarne i vantaggi; in particolare scopo dell'invenzione è di realizzare contenitori a perdere e più generalmente oggetti che presentino stabilità dimensionale, ma che al tempo stesso siano di peso e di costo contenuto e siano facilmente accartocciabili per la riduzione dell'ingombro dopo la loro utilizzazione e per l'agevole smaltimento. The object of the invention is to eliminate the drawbacks of known containers of different types and at the same time to preserve their advantages; in particular, the aim of the invention is to produce disposable containers and more generally objects which have dimensional stability, but which at the same time are of low weight and cost and are easily crumpled to reduce their bulk after their use and for the easy disposal.
Secondo l'invenzione questo scopo ed altri che risulteranno dalla descrizione che segue sono raggiunti con un procedimento per realizzare oggetti dimensionalmente stabili ed in particolare contenitori a perdere a partire da film flessibile, caratterizzato dal fatto, che si applica su almeno una superficie di detto film, almeno in corrispondenza delle zone che nell’oggetto ottenuto dovranno essere sostanzialmente rigide, almeno una sostanza polimerica reticolabile con un suo iniziatore di reticolazione e successivamente si provoca la polimerizzazione di detta sostanza in corrispondenza almeno di dette zone, per provocare la conversione delle zone stesse da flessibili a sostanzialmente rigide. According to the invention, this object and others that will emerge from the following description are achieved with a process for making dimensionally stable objects and in particular disposable containers starting from flexible film, characterized in that it is applied on at least one surface of said film at least in correspondence with the zones which in the object obtained must be substantially rigid, at least one cross-linkable polymeric substance with one of its cross-linking initiator and subsequently the polymerization of said substance is caused in correspondence with at least said zones, to cause the conversion of the same zones from flexible to substantially rigid.
La presente invenzione viene qui di seguito ulteriormente chiarita in alcune sue preferite forme di pratica realizzazione riportate a scopo puramente esemplificativo e non limitativo con riferimento alle allegate tavole di disegni, in cui: The present invention is further clarified hereinafter in some of its preferred embodiments reported for purely illustrative and non-limiting purposes with reference to the attached drawings, in which:
la figura 1 illustra schematicamente il procedimento secondo l’invenzione in una prima forma di attuazione, Figure 1 schematically illustrates the process according to the invention in a first embodiment,
la figura 2 mostra in vista prospettica una confezione parallelepipedica ottenuta con il procedimento, Figure 2 is a perspective view of a parallelepiped package obtained with the method,
la figura 3 lo illustra in una terza forma di attuazione, Figure 3 illustrates it in a third embodiment,
la figura 4 mostra in vista prospettica una confezione ottenuta con il procedimento, Figure 4 is a perspective view of a package obtained with the method,
la figura 5 illustra schematicamente il procedimento secondo l'invenzione in una quarta forma di attuazione, e Figure 5 schematically illustrates the method according to the invention in a fourth embodiment, e
la figura 6 lo illustra in una quinta forma di attuazione. Figure 6 illustrates it in a fifth embodiment.
Come si vede dalle figure, il procedimento secondo l'invenzione comprende, nella forma di attuazione illustrata in figura 1 , che ad un film flessibile 2, ad esempio carta o politene, si applichi a registro, una lacca a base di acrilato, non satura, autoreticolabile ed un idoneo foto iniziatore di reticolazione, in corrispondenza delle fasce 4 di film corrispondenti agli spigoli della confezione da ottenere (l'esempio fa riferimento ad una confezione parallelepipedica). Dopo essiccazione si riavvolge la bobina in attesa della sua futura utilizzazione presso il confezionatore. As can be seen from the figures, the process according to the invention comprises, in the embodiment illustrated in Figure 1, that an unsaturated acrylate-based lacquer is applied in register to a flexible film 2, for example paper or polythene. , self-crosslinking and a suitable crosslinking photo initiator, in correspondence with the bands 4 of film corresponding to the edges of the package to be obtained (the example refers to a parallelepiped package). After drying, the reel is rewound to await its future use by the packer.
Nel disegno è stata rappresentata per semplicità la bobina con avvolto il film 2 già sottoposto al trattamento di applicazione della lacca. For the sake of simplicity, the drawing shows the reel with the film 2 wound already subjected to the lacquer application treatment.
Al momento del confezionamento si svolge il film flessibile 2 in precedenza trattato e lo si espone, mano a mano che esso viene svolto, a radiazioni UV 6. Questa esposizione può essere totale, nel senso che può interessare l'intera superficie del film 2, oppure può essere parziale, nel senso che può interessare solamente, grazie alla adozione di idonee maschere schermanti (non rappresentate), le sole fasce 4, in precedenza trattate con la lacca. At the time of packaging, the previously treated flexible film 2 is unwound and exposed, as it is unwound, to UV radiation 6. This exposure can be total, in the sense that it can affect the entire surface of the film 2, or it can be partial, in the sense that it can only involve, thanks to the adoption of suitable shielding masks (not shown), only the bands 4, previously treated with lacquer.
Mano a mano poi che il film 2 viene sottoposto alle radiazioni UV, queste provocano una reticolazione della lacca ed un conseguente irrigidimento delle parti esposte. As the film 2 is then subjected to UV radiation, these cause a reticulation of the lacquer and a consequent stiffening of the exposed parts.
II film viene poi avvolto longitudinalmente a formare una sorta di elemento tubolare continuo 8, e saldato con tecniche tradizionali lungo i bordi longitudinali sovrapposti 10. The film is then wound longitudinally to form a sort of continuous tubular element 8, and welded with traditional techniques along the overlapping longitudinal edges 10.
Successivamente, in corrispondenza di una linea trasversale 12, il tubo viene saldato trasversalmente per tutta la sua larghezza, in modo da interrompere la continuità dello spazio tubolare interno e da consentire il riempimento in quantità dosata, con tecniche tradizionali, della confezione che si sta formando. Il prodotto da immettere nella confezione può essere liquido, in pasta od in polvere od in granuli. Subsequently, in correspondence with a transversal line 12, the tube is welded transversely for its entire width, so as to interrupt the continuity of the internal tubular space and to allow the filling in dosed quantities, with traditional techniques, of the package that is being formed. . The product to be placed in the package can be liquid, paste or powder or granules.
Al termine del riempimento si effettua nel tubo un’altra saldatura trasversale 14, chiudendo la sua porzione corrispondente alla confezione da ottenere, si taglia il tubo in corrispondenza di detta linea di saldatura 14 e si sottopone la porzione 16 così separata ad usuali tecniche di piegatura e/o di formatura, che portano ad ottenere la desiderata configurazione finale 18. At the end of the filling, another transversal seal 14 is carried out in the tube, closing its portion corresponding to the package to be obtained, the tube is cut in correspondence with said sealing line 14 and the portion 16 thus separated is subjected to usual folding techniques and / or forming, which lead to obtaining the desired final configuration 18.
Nel frattempo è avvenuta la completa reticolazione della lacca, che assicura una sufficiente stabilità ed indeformabilità della confezione ottenuta, nonostante essa sia costituita da un materiale di base essenzialmente flessibile. Ne consegue che tale confezione presenta tutte le caratteristiche di una confezione sostanzialmente rigida, pur presentando un peso e quindi un costo estremamente ridotti, e pur consentendo, dopo la sua utilizzazione, il suo accartocciamento, e quindi una sostanziale riduzione di ingombro, per una sua agevole smaltibilità. In the meantime, the complete cross-linking of the lacquer has taken place, which ensures sufficient stability and non-deformability of the package obtained, despite the fact that it consists of an essentially flexible base material. It follows that this package has all the characteristics of a substantially rigid package, while having an extremely reduced weight and therefore an extremely reduced cost, and while allowing, after its use, its crumpling, and therefore a substantial reduction in size, for its easy disposal.
La lacca da spruzzare al film flessibile può essere ad esempio a base di resina acrilica, di silicone, di cristalli liquidi o di resine poliestere. The lacquer to be sprayed on the flexible film can be, for example, based on acrylic resin, silicone, liquid crystals or polyester resins.
Qualora di desideri ottenere una facile lacerabilità della confezione, in corrispondenza dell'apertura di erogazione del suo contenuto, e ciò nonostante la sostanziale flessibilità delle pareti della confezione stessa, e quindi della difficoltà di lacerazione, il composto reticolabile viene spruzzato anche in corrispondenza della zona prevista per l’apertura di erogazione. In questo modo l'irrigidimento di quella parte, conseguente alla reticolazione, la trasforma in una sorta di lama 20, che lacera agevolmente, a seguito della semplice pressione con un dito, la circostante parete della confezione. If it is desired to obtain an easy tearing of the package, in correspondence with the dispensing opening of its contents, and nevertheless the substantial flexibility of the walls of the package itself, and therefore of the difficulty of tearing, the cross-linkable compound is also sprayed in correspondence with the area provided for the dispensing opening. In this way the stiffening of that part, consequent to the reticulation, transforms it into a sort of blade 20, which easily tears, following the simple pressure with a finger, the surrounding wall of the package.
In una variante realizzativa (non illustrata nei disegni), dopo che la bobina di film flessibile è stata spruzzata a registro sulle zone da irrigidire, il film stesso viene sottoposto, almeno in corrispondenza delle zone in precedenza spruzzate, a radiazioni UV e successivamente viene saldato lungo i bordi longitudinali a formare un tubo, che poi viene fustellato per ottenere pezzi di forma e dimensioni corrispondenti alla confezione da ottenere. Questi pezzi, o confezioni vuote così realizzate, e mantenute "appiattite”, vengono disposte a formare pacchi o pile che vengono trasferite in queste condizioni presso il confezionatore. Qui le confezioni vengono riempite una ad una e vengono poi chiuse e formate in modo da assumere la configurazione tridimensionale desiderata, che potrà essere la conseguenza delia pura fase di riempimento, oppure della fase di riempimento seguita dalla formatura. In a variant embodiment (not shown in the drawings), after the reel of flexible film has been sprayed in register on the areas to be stiffened, the film itself is subjected, at least in correspondence with the previously sprayed areas, to UV radiation and is subsequently welded. along the longitudinal edges to form a tube, which is then punched to obtain pieces of shape and size corresponding to the package to be obtained. These pieces, or empty packages thus created, and kept "flattened", are arranged to form packs or stacks which are transferred under these conditions to the packer. Here the packages are filled one by one and then closed and formed so as to take the desired three-dimensional configuration, which may be the consequence of the pure filling phase, or of the filling phase followed by forming.
La forma di attuazione illustrata in figura 3 è prevista per realizzare confezioni aperte, per esempio vaschette 22. In questo caso la bobina di film flessibile 2, spruzzata con la lacca, e riavvolta, viene inviata, come nel caso del primo esempio, presso il confezionatore, dove al momento della formazione della confezione, viene svolta e sottoposta ad un processo di termoformatura secondo una delle tecniche tradizionali. In particolare questo processo di termoformatura comprende una fase di preriscaldo del film flessibile, una successiva fase di irradiazione con UV ed una fase finale di formatura del film preriscaldato ed irradiato, formatura che può avvenire entro uno stampo per depressione, oppure per soffiaggio, od anche per deformazione mediante matrice e punzone, e che può riguardare una sola vaschetta o più vaschette per volta. The embodiment illustrated in Figure 3 is provided for making open packages, for example trays 22. In this case the reel of flexible film 2, sprayed with the lacquer, and rewound, is sent, as in the case of the first example, to the packer, where at the moment of the formation of the package, it is carried out and subjected to a thermoforming process according to one of the traditional techniques. In particular, this thermoforming process includes a preheating phase of the flexible film, a subsequent UV irradiation phase and a final forming phase of the preheated and irradiated film, forming that can take place within a mold by vacuum, or by blowing, or even by deformation by means of die and punch, and which can concern only one tray or more trays at a time.
indipendentemente dalla tecnica di formatura adottata, al termine di questa si ottiene una vaschetta 22 in materiale flessibile con spigoli ed eventualmente con fondo irrigiditi ed idonei quindi ad assicurare la stabilità dimensionale della vaschetta stessa. Questa può quindi essere avviata alle successive operazioni di riempimento, di applicazione mediante saldatura di un film che forma il coperchio, e di fustellatura finale della vaschetta chiusa. independently of the molding technique adopted, at the end of this a tray 22 is obtained in flexible material with stiffened edges and possibly with a bottom and therefore suitable for ensuring the dimensional stability of the tray itself. This can then be sent to the subsequent filling operations, the application by welding of a film that forms the lid, and the final punching of the closed tray.
In una quarta forma di realizzazione, illustrata in figura 4, il film 2 viene spruzzato con lacca su tutta la sua superficie. Al momento del confezionamento esso poi viene ripiegato longitudinalmente in due parti e fatto passare tra due semistampi 24 interessati da una pluralità di cavità reciprocamente affacciate. Durante questo passaggio i due lembi del film 2 vengono saldati termicamente tra loro lungo i bordi delle cavità ed all’interno dello spazio così delimitato viene immessa aria o direttamente il prodotto da confezionare, in modo da provocare in ogni caso la dilatazione dei due lembi di film e la loro adesione alla parete concava di entrambe le cavità. I due semistampi 24 sono parzialmente riscaldati, e cioè sono riscaldati in certe zone, in modo da avere una temperatura superiore alla temperatura minima che provoca la reticolazione della lacca, mentre nelle restanti zone sono mantenuti al di sotto di tale temperatura. In a fourth embodiment, illustrated in Figure 4, the film 2 is sprayed with lacquer over its entire surface. At the time of packaging it is then folded longitudinally in two parts and made to pass between two half-molds 24 involved in a plurality of mutually facing cavities. During this passage, the two edges of the film 2 are thermally welded together along the edges of the cavities and the product to be packaged is introduced directly into the space thus delimited, so as to cause in any case the expansion of the two edges of the film. film and their adhesion to the concave wall of both cavities. The two half-molds 24 are partially heated, ie they are heated in certain areas, so as to have a temperature higher than the minimum temperature which causes the lacquer to cross-link, while in the remaining areas they are kept below this temperature.
E’ evidente che a seconda della posizione di questa zona si ottengono differenti confezioni; cosi ad esempio se le sole zone riscaldate sono costituite dal bordo della cavità dei due semistampi, la confezione ottenuta si presenta flessibile ad esclusione della fascia di saldatura delle due valve. Se invece le zone riscaldate sono costituite dal bordo della cavità dei due semistampi e da altre fasce attraversanti le valve, anche queste verranno irrigidite; se infine solo queste ultime sono riscaldate, irrigidemento della confezione riguarderà solo le stesse. It is clear that, depending on the position of this area, different packages are obtained; thus, for example, if the heated zones only consist of the edge of the cavity of the two half-molds, the package obtained is flexible except for the sealing strip of the two shells. If, on the other hand, the heated areas consist of the edge of the cavity of the two half-molds and other bands crossing the valves, these too will be stiffened; finally, if only the latter are heated, stiffening of the package will only affect them.
I quattro processi ora descritti prevedono che la confezione finale sia rigida in corrispondenza di talune fasce e morbida in tutte le pareti delimitate da dette fasce. Le stesse tecniche peraltro consentono di ottenere, a seguito della spruzzatura con lacca delle zone complementari, confezioni con pareti sostanzialmente rigide, le quali peraltro possono essere articolate tra loro in corrispondenza degli spigoli, in modo da poter essere appiattite dopo la utilizzazione ed occupare anche in questo caso un ingombro ridottissimo. The four processes just described provide that the final package is rigid in correspondence with certain bands and soft in all the walls delimited by said bands. Moreover, the same techniques make it possible to obtain, following the spraying of the complementary areas with lacquer, packages with substantially rigid walls, which, moreover, can be articulated to each other at the corners, so as to be flattened after use and also occupy in this case a very small footprint.
In figura 6 è illustrato schematicamente il metodo per ottenere una confezione analoga a quella di figura 1 ma con un'inversione tra le zone rigide e le zone flessibili, conformemente al metodo ora descritto. Figure 6 schematically illustrates the method for obtaining a package similar to that of Figure 1 but with an inversion between the rigid areas and the flexible areas, in accordance with the method just described.
In tutti i procedimenti ora descritti è anche possibile applicare al film flessibile, dopo la spruzzatura della lacca, un ulteriore film, che, a differenza della lacca spruzzata, sia compatibile con la sostanza da introdurre nella confezione, in particolare con sostanze alimentari, e/o con l’esterno. Quest’ultima esigenza è sentita ad esempio nel caso di confezioni che possano venire a contatto con bambini, e che devono presentare la superficie esterna assolutamente priva di tossicità. In all the procedures described above, it is also possible to apply to the flexible film, after spraying the lacquer, an additional film which, unlike the sprayed lacquer, is compatible with the substance to be introduced into the package, in particular with food substances, and / or with the outside. The latter need is felt, for example, in the case of packages that may come into contact with children, and which must have the external surface absolutely free of toxicity.
Una quinta forma di attuazione del procedimento secondo l'invenzione prevede che tutta la superficie del film flessibile sia spruzzata con la lacca induribile, e solo quelle parti che nella confezione finale dovranno essere irrigidite, vengono trattate con le radiazioni UV. Ciò può essere agevolmente effettuato, illuminando "a registro" tali parti, con una opportuna schermatura delle radiazioni UV. A fifth embodiment of the process according to the invention provides that the entire surface of the flexible film is sprayed with the hardenable lacquer, and only those parts that must be stiffened in the final package are treated with UV radiation. This can be easily carried out, by illuminating these parts "in register", with a suitable shielding of UV radiation.
Una sesta forma di attuazione del processo secondo l’invenzione prevede che invece di applicare per spruzzatura la lacca sull'intera superficie del film flessibile, un secondo film flessibile realizzato in materiale reticolabile venga accoppiato al film 2 e sottoposto poi ad irradiazione a registro nelle zone interessate all'indurimento. A sixth embodiment of the process according to the invention provides that instead of applying the lacquer by spraying on the entire surface of the flexible film, a second flexible film made of cross-linkable material is coupled to the film 2 and then subjected to irradiation in register in the areas interested in hardening.
Una settima forma di attuazione del processo secondo l'invenzione prevede di incorporare la sostanza reticolante già nella massa, che a seguito di estrusione formerà il film flessibile. In questo caso evidentemente tutto il film flessibile risulterà interessato da questa sostanza reticolante, che verrà poi attivata dopo l'estrusione del film, ed in particolare in fase di confezionamento, mediante irradiazione UV a registro. A seventh embodiment of the process according to the invention envisages incorporating the crosslinking substance already in the mass, which, following extrusion, will form the flexible film. In this case, obviously, the entire flexible film will be affected by this cross-linking substance, which will then be activated after the extrusion of the film, and in particular during the packaging phase, by means of UV irradiation in the register.
Questa tecnica si presenta più vantaggiosa delle precedenti, in quanto consente di ottenere alliuscita dell'estrusione il film flessibile già pronto per la sua attivazione, senza ulteriori passaggi. This technique is more advantageous than the previous ones, since it allows to obtain the flexible film ready for its activation at the exit of the extrusion, without further steps.
Come si è visto la polimerizzazione della sostanza autoretìcolante può avvenire per irradiazione UV ma anche per riscaldamento al di sopra di una certa temperatura, ed in genere per somministrazione anche di altro tipo di energia (microonde, ultrasuoni, ecc.) purché ih grado di avviare il processo di reticolazione della lacca. As we have seen, the polymerization of the self-bridging substance can take place by UV irradiation but also by heating above a certain temperature, and generally also by administering other types of energy (microwaves, ultrasounds, etc.) as long as it is able to initiate the lacquer cross-linking process.
Una ottava forma di attuazione del processo secondo l'invenzione prevede di applicare al film flessibile uno dei due componenti di un sistema di polimerizzazione a due componenti, e di applicare poi il secondo componente al momento della creazione della confezione, evidentemente almeno uno dei due componenti deve essere applicato a registro. An eighth embodiment of the process according to the invention provides for applying one of the two components of a two-component polymerization system to the flexible film, and then applying the second component at the time of creation of the package, obviously at least one of the two components. must be applied in register.
La presente invenzione è stata illustrata e descritta in alcune sue preferite forme di attuazione, ma si intende che varianti esecutive potranno ad esse in pratica apportarsi, senza peraltro uscire dall'ambito di protezione del presente brevetto per invenzione industriale. The present invention has been illustrated and described in some of its preferred embodiments, but it is understood that executive variations may be applied to them in practice, without however departing from the scope of protection of the present patent for industrial invention.
Claims (21)
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