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Enveloppe pour lemballage d'aliments et son procédé de fabrication
La présente invention est relative à une enveloppe qui est constituée d'une matière textile et d'un revêtement de résine acrylique situé sur sa face externe et qui est destinée à l'emballage d'aliments, en particulier à l'emballage de saucisses ou boudins, et à son procédé de fabrication.
Pour l'emballage direct d'aliments, comme cela s'effectue pour 1emballage de certaines espèces ie fromage et en particulier dans le cas de saucisses, de plus en plus de matières composites a couches multiples se sont imposées. Dans ce but on se sert par exemple de matières composites synthétiques à plusieurs couches, en forme de feuilles, qui sont préparées par coextrusion ou encore par une enduction ultérieure. On utilise dans une grande mesure des enveloppes pour saucisses en feuilles â base dhydrate de cellulose.
Par un revêtement des feuilles d'hydrate de cellulose on peut influencer leur perméabilité a la vapeur d'eau et aux gaz et on peut les rendre étanches aux huiles et graisses. Comme matière de revetement pour des feuilles d'hydrate de cellulose, qui sont mises en oeuvre dans le secteur alimentaire comme matières d'emballage, par exemple sous la forme d'enveloppes pour saucisses, le chlorure de polyvinylidène s'est avéré particulièrement approprié. Les revêtements peuvent être ajustés de façon a être thermosoudables par incorporation d'autres comonomères (Ullmann's Encyclopädie der technischen Chemie, ive édition, volume 11, p. 678 et volume 16, page 101).
Des enveloppes destinées à la préparation de saucisses crues et de saucisses bouillies et constituées d'une matière fibreuse synthétique, qui est traitée pour former une nappe de fibres et qui est stabilisée au moyen de résines synthétiques, sont décrites dans la DE-A 21 28 613. Des enveloppes textiles destinées à un emballage direct d'aliments, qui présentent
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de bonnes propriétés contre Ja déchirure, qui sont perméables aux gaz et à ja vapeur d'eau et simultanément pratiquement étanches aux liquides et aux graisses et qui conviennent ainsi également pour la préparation de saucisses crues, à bouillir et à cuire, sont obtenues selon la DE-A-31 47 519 (qui correspond au US-A-4.525.418) à partir de produits textiles plans qui sont revêtus de résines acryliques détermi- nées.
Au cours du procédé d'enduction courant, la masse étaiable est, comme décrit également dans la DE-A-31 47 519 (qui correspond au US-A-4. 525. 418), directement appliquée sur le support textile (enduction directe). L'application peut avoir lieu d'un cote ou des deux.
Pour obtenir une enduction plus élevée, J'application peut aussi être effectuée de façon répétée.
Une enduction directe nécessite une résistance suffisante du support textile. Cela n'est d'une manière générale donné que dans le cas de tissus et de tissus non tissés bien consolides, et non pas dans ie cas de tricots ou encore de tissus non tissés légers.
II existait par consequent le problème de disposer d'une matière textile d'enveloppe pour aliments qui soit revêtue de résines acryliques a utiliser eonformément à la DE-A-31 47 519, la préparation de la matière textile pouvant s'effectuer en particulier avec des produits textiles plans de faible résistance, et la matière textile revêtue pouvant être fermée par soudage ou collage pour former l'enveloppe, à l'exception des ouvertures de remplissage.
On a découvert qu'avec des produits textiles plans peu serrés, des emballages d'aiiments, qui répondent largement aux exigences de la technique relatives à ces emballages, ainsi qu'en particulier aux enveloppes artificielles pour saucisses, peuvent être préparés, lorsque ces produits textiles plans sont revêtus de résines acryliques déterminées, telles que celles décrites par exemple dans la DE-A-31 47 519, selon ce que l'on appelle le procédé inverse.
Comme supports textiles pour les enveloppes soudées suivant l'invention ou respectivement pour les produits textiles plans revêtus de résine acrylique, soudables, on envisage de préférence des tricots, des couches de fils ou des tissus non tissés legers. Ceux-ci peuvent être constitués de fibres naturelles, de fibres naturelles modifiées, de fibres chimiques
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tout à fait synthétiques ou de leurs mélanges. On peut citer des fibres entre autres de coton, de lin, de laine, de cellulose régénérée, d'esters cellulosiques, de polyesters, de polyamides, de polypropylène, de poly- acrylonitril. Naturellement on peut aussi enduire des tissus selon le procédé inversé et utiliser ceux-ci ensuite pour l'emballage d'aliments.
Cependant, au contraire de enduction suivant l'invention de matières textiles lâches, comme des tricots et des tissus non tissés, pour la préparation d'emballages d'aliments, cela est trop coûteux par rapport aux procédés d'enduction directe jusqu'a présent courants et donc cela est désavantageux.
L'invention concerne une enveloppe destinée à être remplie par des aliments qui est constituée d'un produit textile plan revêtu de résine acrylique, cette enveloppe étant caractérisée en ce que, lors de sa préparation, le produit textile plan est inséré dans la ou respectivement les couches de revêtement préformées, en ce que des formes sont découpées dans ce stratifié, après son séchage, et en ce que celles-ci sont ensuite fermées aux bords, à t'exception des ouvertures de remplissage, par soudage ou respectivement collage.
L'enveloppe suivant l'invention est de préférence préparée à partir de produits textiles plans de faible résistance, tels que des tricots, des couches de fils étalés ou des tissus non tissés peu serrés. Pour la preparation du revêtement de résine acrylique on utilise des produits de polymérisation en émulsion d'acrylate, tels que ceux décrits en particulier dans la DE-A-31 47 519.
L'avantage des enveloppes suivant l'invention résìde en particulier dans le fait que, pour l'enduction, on peut mettre en oeuvre des support textiles lâches qui, par rapport aux tissus utilisés jusqu'à présent, offrent des avantages économiques nets lors de la fabrication d'emballages pour aliments, a base de matière textile.
Les nouveaux emballages répondent aussi dans leurs propriétés d'utilisation, aux cxigences mécaniques et techniques qui leurs sont posées dans la pratique. Avec ce type d'emballage on peut ainsi préparer, outre des saucisses crues, a bouillir et à cuire, également presque tous les autres types de saucisses. D'une manière comparable aux propriétés des boyaux naturels, ils présentent des
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propriétés mécaniques utiles, dans leur solidité comme la résistance à la déchirure. Selon le but de l'utilisation on peut ajuster la perméabilité aux gaz et à la vapeur d'eau des nouvelles enveloppes en faisant varier la composition du revetement de résine acrylique, dans les limites antérieurement indiquées dans la DE-A-31 47 519, et l'épaisseur de l'enduction.
La forme de l'enveloppe peut alors aisément être conformée par une découpe correspondante- La pièce découpée peut etre amenée d'une manière simple dans la forme d'enveloppe souhaitée par un soudage thermique, par exemple par application de chaleur et de pression sur le revêtement de résine acrylique thermoplastique, ou par soudage a haute fréquence des bords. Pour fermer les bords on utilise éventuellement également conjointement un autre agent adhésif, par exemple une colle fusible.
Les résines acryliques à utiliser pour le revêtement suivant l'invention de la matière textile sont des copolymères d'un composant monomère lipophile à base d'esters de l'acide acrylique et/ou méthacrylique comportant par exemple des alcools en C. à C5 et d'un composant monomère hydrophile, ceux-ci pouvant contenir, outre un monomère hydrophile à propriétés d'acide, comme par exemple de l'acide acrylique, de l'acide méthacrylique, de l'acide crotonique, de l'acide maléique, d'autres monomères hydrophiles, comme des esters hydroxyalkyliques de l'acide acrylique et/ou methaayiiqje, par exemple de l'acrylate de 2-hydroxyéthyle ou du méthacrylate de 2-hydroxypropyle.
La fraction en monomères lipophiles est d'environ 90 à 99 % en poids dans les polymères à utiliser pour t'enduction de résine acrylique. Lors de la préparation du copolymère on peut encore utiliser conjointement aussi d'autres monomères, par exemple du styrène, de fizz (.-méthylstyrène, de l'acétate de vinyle. D'une manière generale leur fraction est alors de 0, 1 a 10 % en poids des monomères lipophiles. lis sont intéressants pour l'ajustement en particulier de certaines propriétés mécaniques du revetement. L'utilisation conjointe de composants monomères de réticulation est également éventuellement possible.
Pour le thermosoudage prévu de la matière textile enduite de résine acrylique, le revetement de résine acrylique doit cependant être suffisamment thermoplastique, c'est-à-dire soudable. Cela signifie qu'il
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ne peut pas erre ou uniquement peu réticulé Des compositions utilisables de copolymère de résine acrylique pour des revêtements de produits textiles plans destinés réticuléà des emballages pour aliments sont décrites par exemple dans ta DE-A-31 47 519. Celles-ci conviennent également pour les emballages d'aliments suivant t'invention, pour lesquels des produits textiles plans
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sont selon le procédé inversé revêtus par des résines acryliques ajustées de façon à être soudables.
La viscosité du mélange des masses à enduire est ajustée par addition d'un agent épaississant admis pour des aliments, comme par exemple du Natrosol" ou du Rohagit, de façon qu'elle soit de l'ordre de 20.000 à 80.000 mPa.s
La préparation des résines acryliques appropriées pour t'enduction est connue en soi. Ainsi la préparation des dispersions peut etre effectuée d'une manière connue, par exemple en suivant les enseignements des DE-A-18 04 159, 19 10 488, 19 10 532,22 28 515 et 28 33 601, ou en s'appuyant sur elles.
Les produits textiles plans revetus peuvent contenir une ou plusieurs couches de résine acrylique. Si on est intéressé par plusieurs couches de résine acrylique pour la constitution de la matière d'enveloppc, les différentes couches de résine peuvent se différencier non seulement dans leur épaisseur mais aussi dans la constitution du produit de polymérisation.
La dureté du revêtement peut être prévue par le rapport entre les comonomeres, en particulier par le rapport entre les esters d'acide acrylique, surtout l'acrylate de butyle, et les esters d'acide méthacrylique, tels que le méthacrylate de méthyle, dans le produit de copolymérisation. On peut cependant l'ajuster également par application d'un mélange à base d'une dispersion de résine acrylique ajustée "molle", c'est-à-dire d'une résine ayant une fraction prépondérante en esters d'acide acrylique, en particulier en acrylate de butyle, et d'une dispersion de résine acrylique "plus dure", qui contient par exemple une fraction prépondérante de méthacrylate de méthyle.
Eventuellement, par t'addition de matières protidiques et/ou de cellulose, comme par exemple du collagène ou de l'hydrate de cellulose, en des quantités de 0, i a 20 % en poids, par rapport
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au poids sec des masses d'enduction à base de résine acrylique, on peut influencer de manière favorable différentes propriétés de l'emballage pour aliment, comme par exemple la perméabilité à la vapeur d'eau ou t'aptitude au pelage des saucisses. Ces substances sont, par exemple sous la forme de solutions, mélangées aux dispersions de résine acrylique avant la mise en oeuvre de t'enduction. Le caractère de résine acrylique est cependant propre à tous les revêtements.
Des emballages pour aliment suivant l'invention sont obtenus par insertion du support textile dans un revêtement préfabriqué, non encore solidifié, et non pas par étalement direct de dispersions de résine acrylique sur le produit textile. Les deux techniques sont par exemple < : onnues pour la préparation de cuirs synthétiques.
Par rapport a t'étalement direct sur le produit textile, ce que l'on appelle le procédé inversé permet l'utilisation de supports textiles très iegers, sensibles à la traction, car ceux-ci ne doivent pas être tirés à travers l'installation d'enduction (Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie, volume 15, pages 166 à 168).
Les emballages pour Piment à préparer selon le nouveau procédé, comme ceux pouvant être utilisés avantageusement en particulier pour différents produits de type saucisse, sont habituellement garnis de plus d'une couche de résine synthétique, avant tout de deux couches de résine acrylique. Pour cela, ainsi qu'il ressort de la figure 1, sur un doublier ou intercalaire (A), en particulier une bande de papier, la première enduction (B) est tout d'abord étalée dans une installation correspondante, une deuxième couche (C) est avantageusement appliquée sur la première enduction après son séchage, et ensuite la bande de matière textile (D) est insérée, de manière
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a adhérer, dans la deuxième couche.
Après le séchage du stratifié a des températures de séchage d'environ 100 à i40"C, le doublier ou intercalaire (A) est séparé. L'enduction (B), est normalement la couche prévue comme face externe, lors de l'utilisation du produit textile plan revêtu de résine acrylique comme emballage pour aliment.
Pour la réalisation de l'enduction (B) de la couche de recouvrement par exemple sur du papier, c'est-à-dire de a couche de l'emballage qui ultérieurement sera externe, on met en oeuvre avantageusement une masse de résine acrylique qui est ajustée de
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façon à être un peu On peut préparer cela par exemple par mélange d'une émulsion de résine acrylique à caractère de résine relativement mou, par exemple d'un copolymère d'acrylate de butyleméthacrylate'de ayant des teneurs en methacrylate de méthyle inférieures à 45 % en poids, et d'une émulsion de résine acrylique "plus dure" présentant des teneurs en métnacrylate de méthyle supérieures à 60 % en poids.
Des enductions de recouvrement utilisables sont ainsi obtenues à partir de mélanges de tels produits de polymérisation en émulsion, en des quantités de 8/2 à 6/4, en particulier de 7/3, en parties en poids du copolymère à caractère de résine relativement mou/plus dur.
La masse d'enduction pour ia couche C est à nouveau une résine acrylique ajustée relativement molle qui comprend des fractions de méthacrylate de méthyle inférieures à 45 % en poids et qui contient, comme composant hydrophile, en particulier de l'acide acrylique ou de l'acide méthacrylique en des quantités d'environ 1 % en poids et en outre par exemple des esters hydroxyalkyliques de l'acide acrylique ou de l'acide méthacrylique en des quantités de 0 à 10 % en poids. Avantageusement on se sert, pour le revetement suivant la présente invention, de dispersions présentant une teneur en matière solide élevée, c'est-à-dire 50 % en poids et davantage, par exemple de dispersions ayant au moins 55 % en poids, conformes
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à la DE-A-19 10 488.
En fonction de la nature de l'élément inséré textile, ainsi que de l'utilisation prévue des enveloppes produites, les quantités d'application peuvent varier dans certaines limites. Pour le revetement de matières textiles selon le procédé inversé on a par exemple besoin pour la préparation d'enveloppes pour des saucisses à cuire et à bouillir, par couche environ 30 g de polymère sous forme de matière sèche
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par jusqu'a environ 90 à 100 g de polymère sous forme de matière seche par m, en particulier 40 a 80 g de polymere sous forme de matière seche par m. m2L'épaisseur du revêtement de résine acrylique est de 40 à loom, en particulier de 60 à 811/ m.
Dans le cas d'une constitution en plusieurs couches à base d'acrylate, la couche (C) avec l'élément inséré en matière textile présente normalement une
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épaisseur plus grande que la couche (B) précédente ou meme les couches précédentes. La perméabilité a la vapeur d'eau (déterminée selon
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la norme DIN 53 122) d'emballages pour aliment préparés selon ie procédé suivant l'invention est nettement réduite en comparaison de ceux préparés par enduction directe avec la meme quantité de substance en résine acrylique.
Dans les emballages suivant 1' invention
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2 elle se trouve à des valeurs de l'ordre de 100 moins, tandis g/m. d ouqu'avec des quantités de résine acrylique comparables des matières textiles directement enduites présentent des perméabilités à 1a vapeur
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2 d'eau supérieures a 200 Des perméabilités a la vapeur d'eau g/m2. d.plus faibtes sont avantageuses pour t'entreposage de beaucoup d'aliments.
Par l'utilisation conjointe de matières protidiques et/ou cellulosiques, on peut ajuster ici de manière simple des valeurs intermédiaires souhaitées.
Dans les bandes plates textiles, revetues, des pièces sont découpées ou estampées selon des techniques connues d'après la forme recherchée de l'emballage pour aliment, comme par exemple d'une enveloppe de saucisse. La matière textile enduite peut dans ce cas, ou ensuite, etre encore soumise à un façonnage de pièce, comme un matriçage d'un dessin dans la matière d'enveloppe.
Les côtés ouverts de la forme sont, après superposition, soudés dans la mesure du possible par exemple par application de température et de pression selon un processus connu pour des revêtements thermoplastiques. Un produit composite d'enveloppe solidement fermé est obtenu. Par application d'une colle fusible, par exemple d'une colle à base de polyamide, sur le bord a fermer du produit textile revêtu de polyacrylate, on peut produire une couche de soudage et d'adhésion supplémentaire.
Les monomères "hydrophiles", dont on a parlé dans la description, sont ceux dont la solubilité dans l'eau est, a 20 C, superieure à 6 % en poids, tandis que les monomères appelés "hydrophobes" ont une solubilité correspondante égale ou inférieure à 6 % en poids.
Dans l'invention, les résines acryliques"plus dures" sont des polymères qui sont constitués pour une fraction supérieure de monomères qui présentent, comme homopotymères, des temperatures de transition vitreuse (Tg) supérieures a 30 C, en comparaison des
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résines acryliques "plus molles", qui relativement à cela sont constituées d'une fraction supérieure en monomères qui, comme homopolymères, ont des températures de transition vitreuse inférieures à 30 C (Ullmanns Encyclopädie des techischen Chemie, 4e édition, 1987, volume 15,
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pages 215 à 222 Handbook, J. Brandrup et E. seconde édition, 1975, Ill, 139 à 154).
Exemples Exemple 1 Sur du papier de renversement, hydrofuge (Stripkote z CIS de la Fa. Warren) on applique à I'aide d'une racle sur rouleau une masse à étaler de la composition suivante 800 parties en poids d'une dispersion à 50 % d'un produit de polymérisation en émulsion 200 parties en poids d'une dispersion a 50 % d'un produit de polymérisation en émulsion II, 7 parties en poids d'hydroxyéthytcellulose. (par ; Polymerexemple du Natrosol 250 HR # de Hercules Powder Comp.),
50 parties en poids d'eau.
Le produit polymérisation en émulsion I est préparé conformément a la DE-A-18 04 159 à partir du mélange suivant de monomeres :
55, 5 % en poids d'acrylate de butyle
39, 0 % en poids de méthacrylate de méthyle
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5, % en poids d'acrylate d'hydroxyethyte 0, % en poids d'acide méthacrylique.
Le produit de polymérisation en émulsion lIest préparé conformément à la DE-A-22 28 515 à partir du mélange suivant de monomères :
65, 0 % en poids de rrethacrylate de méthyle
34, 0 % en poids d'acrylate de butyle
1, 0 % en poids d'acide méthacrylique.
Dans la couche de pite prévue en une hauteur
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d'application de 0, un tricot de polyamide fixé, ayant un poids 2 de est enfoncé sous une légère pression, ce produit composite
12 mm,étant séché par une cirulation d'air chaud d'une température de 100 à 120"C et le papier de renversement étant ensuite séparé
La couche de résine comprend environ 60 g de
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mattere seche par m. 2 Perméabilité a la vapeur d'eau 100 En effectuant un soudage dans les conditions suivantes :
Durée : 1 sec.
Pression : environ 4 bars
Température :180-200 C avec un appareil de soudage de la Fa. O. Brugger, Erzgiebereistr.
30, Munich, on obtient des enveloppes pour saucisse présentant un
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soudage résistant à 1a cuisson après remplissage par la chair a saucisse.
Exemple 2
Sur un papier de renversement (figure 1, A) tel que dans lexemple 1, on applique une couche de recouvrement à base d'une masse à étaler de la composition suivante :
700 parties en poids d'une dispersion à 50 % d'un produit de polymérisation en émulsion I,
300 parties en poids d'une dispersion à 50 % d'un produit de polymérisation en émulsion 11,
80 parties en poids d'une dispersion à 30 % d'un produit de polymérisation en émulsion 111, en dilution avec de l'eau dans un rapport pondéral de 1/3,
10 parties en poids d'une solution d'ammoniac à 25 %, en une hauteur de couche de 0, 1 mm et on sèche par une circulation
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d'air d'une température de 100 à 120 C. La couche obtenue (figure 1, B) contient 50 g de matière sèche par m 2.
Les produits de polymérisation en émulsion I et II sont préparés comme indiqué dans l'exemple 1, et le produit de polymérisation en émulsion III est l'agent épaississant Rqhagite SD15 (Röhm Gmbh) à base d'acrylate d'éthyle/acide méthacrylique.
Comme couche de contrecollage (figure 1, C)
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on applique une masse à étaler de la composition suivante en une hauteur d'application de 0, 15 mm et à une teneur en matière sèche
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de 75 g par m
1000 parties en poids d'une dispersion à 50 % d'un produit de polymérisation en émulsion I,
80 parties en poids d'une dispersion à 30 96 d'un produit de polymérisation en émulsion 111, en dilution avec de l'eau dans un rapport pondéral de 1/3,
10 parties en poids d'une solution d'ammoniac
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à
Un tissu non tissé (D) présentant un poids de 30 g par m2, constitué de polyester/cellulose (80/20) et renforcé par un produit de polymérisation en émulsion I,
est inséré dans la couche C et le produit composite est séché à une température de 120 à 130 C.
Le produit composite matière textile-résine acrylique. libéré du papier de support, présente une perméabilité à la vapeur
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2 d'eau de 60 et il montre, comme indiqué dans l'exemple 1, une bonne aptitude au soudage.
Exemple 3
Selon le procédé indiqué dans l'exemple 2, on prépare un emballage pour aliment suivant t'invention avec un tricot
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2 de polyamide non fixe, élastique, présentant un poids de 25 g/m.II doit être entendu que la présente invention ne doit etre en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.