Procedimiento para la fabricación de un recipiente de pared delgada, y un procedimiento para la presurización de dicho recipiente.

Un procedimiento para producir, llenar y presurizar un recipiente de plástico de pared delgada que posea una relación de peso del material / superficie de la pared que se encuentre en el rango de entre 150 g/m2 y 250 g/m2

, destinado a contener un líquido plano, en cuyo caso el procedimiento incluye los siguientes pasos:

- Producción de un recipiente

- Llenado del recipiente, el cual posee tensiones residuales, bajo condiciones de frío con el líquido plano,

- Sellado del recipiente después del llenado y

- Calentamiento de la pared del recipiente, sin que se eleve la temperatura del líquido, con el fin de alcanzar el punto de transición vítrea del recipiente y de alcanzar la temperatura necesaria para la liberación de dichas tensiones residuales a fin de generar una presurización del interior de dicho recipiente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2008/051826.

Solicitante: PLASTIPAK PACKAGING, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 41605 ANN ARBOR ROAD PLYMOUTH, MI 48170 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: OUTREMAN, JEAN-TRISTAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > APERTURA Y CIERRE DE BOTELLAS, TARROS O RECIPIENTES... > LLENADO CON LIQUIDOS O SEMILIQUIDOS, O VACIADO DE... > Embotellado de líquidos o semilíquidos; Llenado... > B67C3/22 (Detalles)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS... > CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION... > Moldeo por soplado, es decir, soplando una preforma... > B29C49/64 (Calentamiento o enfriamiento de las preformas, parisones o de objetos soplados)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE... > MAQUINAS, APARATOS, DISPOSITIVOS O PROCEDIMIENTOS... > Embalaje de materiales plásticos, semilíquidos,... > B65B3/04 (Procesos o medios para cargar el material en los receptáculos o recipientes)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE... > MAQUINAS, APARATOS, DISPOSITIVOS O PROCEDIMIENTOS... > Embalaje de materiales plásticos, semilíquidos,... > B65B3/02 (Máquinas caracterizadas por la incorporación de medios para fabricar los receptáculos o recipientes (fabricación de receptáculos con un fin diferente de la presente aplicación, ver las subclases apropiadas))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE... > MAQUINAS, APARATOS, DISPOSITIVOS O PROCEDIMIENTOS... > Contracción de las envolturas, de los receptáculos,... > B65B53/06 (suministrado por gases, p. ej. chorros de aire caliente)

PDF original: ES-2537011_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la fabricación de un recipiente de pared delgada, y un procedimiento para la presurización de dicho recipiente El presente invento se refiere a un método para producir un recipiente de pared delgada, así como el proceso para la presurización de dicho recipiente cuando se encuentra lleno. En la industria agroalimentaria, y en particular en el sector de las bebidas, los recipientes de pared delgada, especialmente los de gran volumen, suponen un desafío particular. A modo de ejemplo, en las solicitudes de patente WO-03/033361, EP-1.468.930 y EP-1.527.999, US 5.281.387 y FR 2 887 238 A. se describen recipientes de pared delgada. Estos recipientes son muy atractivos para los volúmenes pequeños, de menos de 2 litros, porque por encima de esta cantidad, los productos que se producen de acuerdo a la enseñanza de estas patentes son relativamente pesados, ya que la cantidad de material está vinculada al parámetro de volumen de dichos recipientes. El aumento en el área de la superficie de un paquete no tiene por qué ser proporcional al volumen de dicho paquete, por lo que, para volúmenes de más de 2 litros, es posible reducir el peso de los paquetes al mismo tiempo que se garantiza una buena estabilidad mecánica después de su envasado. Además, estos contenedores presentan la posibilidad de presurizar el volumen interno cuando este no es satisfactorio, tal y como se explica a continuación. Por otro lado, por razones económicas, las cuales son fácilmente comprensibles, el objetivo es conseguir reducir la cantidad de material que es necesaria para la producción de estos recipientes de pared delgada, que el estado de la técnica anterior no permite, tanto para reducir los costes de producción como para la reducción de los costes de reciclaje, ya que tan pronto como los volúmenes se encuentran por encima de los 2 litros, el peso del material particularmente aumenta de manera muy significativa, ya que está vinculado con el volumen por medio de un factor cúbico. Estos recipientes son desechables y sería conveniente evitar una sofisticación que es innecesaria para el uso que se les pretende dar, de ahí la importancia creciente de fabricar contenedores de pared delgada pero con un proceso de fabricación idéntico que permita una gama de pequeños contenedores cuyo volumen vaya desde varios centilitros hasta grandes volúmenes, de uno a varias decenas de litros, evitando al mismo tiempo un aumento excesivo en el peso del material. Además del problema de reducir la cantidad de material, otro problema que puede ser mencionado es el de la rigidez, que disminuye proporcionalmente a la cantidad de material. En lo que se refiere a los recipientes que son fabricados con una cantidad reducida de material, por medio de un proceso conforme al presente invento, la rigidez que se obtiene para los recipientes es inadecuada. Esta rigidez es insuficiente para permitir un buen agarre antes de la apertura y, en especial, esta baja rigidez hace que sea difícil, o incluso imposible, superponer los recipientes cuando están llenos, en particular cuando son paletizados y las paletas se apilan una encima de la otra. Además, la rigidez de un recipiente de pared delgada plantea otro problema, ya que estos recipientes se envasan a temperatura ambiente y cuando se colocan en un ambiente frío, se produce el colapso del mismo, dando lugar a deformaciones del recipiente y a una pobre estabilidad cuando es agarrado. En general, los contenedores de pared delgada suelen estar llenos en condiciones de frío con líquidos tales como agua mineral, aceite, zumos de frutas o leche. Es por ello que para cumplir con el requisito de la rigidez, se contempla poner estos recipientes de pared delgada bajo presión interna recurriendo, en particular, al conocido como "procedimiento de la gota de nitrógeno" que se utiliza actualmente de modo industrial o a cualquier otro procedimiento que sea análogo. Este "procedimiento de la gota de nitrógeno", que se utiliza a modo de ejemplo, consiste en introducir una gota de nitrógeno líquido en el espacio libre del área superior del recipiente inmediatamente antes de su cierre. Inmediatamente después de taparlo, esta gota de nitrógeno líquido se transforma en gas. El aumento de volumen en este espacio conduce a un aumento de la presión interna del recipiente y por lo tanto a una mayor rigidez de dicho recipiente. Este aumento de la presión, no obstante, sigue siendo relativamente bajo, del orden de una décima parte de un bar. Sin embargo, este procedimiento de la gota de nitrógeno plantea una serie de problemas. En primer lugar, la medición del volumen que se introduce es difícil, a pesar de que la presión final depende de la cantidad que se introduce, de las condiciones de trabajo y del tiempo que pasa hasta que el recipiente se cierra. En segundo lugar, los dispositivos para la distribución de esta gota de nitrógeno se deben integrar en la cadena y, como consecuencia, deben ser adaptados. Además, cuando el envase se realiza de forma aséptica, esta adaptación de los dispositivos de distribución representa una limitación significativa, ya que se requiere limpieza, esterilización y mantenimiento. Una estación adicional implica una fuente adicional de error con el consiguiente paro de la cadena. Si la cadena de envasado se lleva a cabo en condiciones asépticas, esta intervención resulta todavía más difícil debido a que las intervenciones son difíciles y requieren mucho tiempo, ya que es necesario restablecer la unidad para conseguir condiciones asépticasde envasado. Además, se observa que el nitrógeno líquido, que está a una temperatura considerablemente negativa, cae en el líquido que está a temperatura ambiente, de tal manera que la caída de la gota causa de manera uniforme salpicaduras en los lados del recipiente.

Estas salpicaduras del "líquido plano"que contiene el recipiente, tales como el agua mineral, el zumo de fruta o el aceite, se pueden degradar después del envasado, durante el almacenamiento, lo que lleva al desarrollo de hongos antes de que el producto se comercialice y por lo tanto antes de que se consuma el producto, lo cual no es aceptable. El material utilizado para la fabricación de los recipientes de pared delgada es a menudo PET, polietileno tereftalato, conocido por su transparencia, su bajo peso y su amplia gama de posibilidades para dar forma. El PET también permite una buena conservación de los líquidos contenidos. El presente invento propone un procedimiento para la fabricación de un recipiente de pared delgada, así como un procedimiento para la presurización de dicho recipiente, que es llenado en condiciones de frío y que contiene un líquido, a fin de aumentar la rigidez de dicho recipiente antes de la apertura, por medio de un procedimiento que compense los problemas mencionados anteriormente. El procedimiento conforme al presente invento está definido en la reivindicación 1. Conforme al invento, el proceso de fabricación de un recipiente de pared delgada consiste en producir dicho recipiente de pared delgada, con una proporción de en peso de material / área de la superficie de lapared que se 2222

encuentra en el orden de entre 150 g/my 250 g/m, o incluso de entre 150 g/my 200 g/m. El peso del cuello del recipiente está excluido del cálculo de esta relación. El cuello del envase está definido por un material que no experimenta ninguna deformación durante la fabricación de dicho envase. En este caso, el recipiente de pared delgada es un tipo de recipiente que se fabrica por medio de un proceso de soplado longitudinal y radial a partir de un molde pre-forma. Este recipiente tiene el volumen necesario y deseado y se fabrica utilizando PET. Sin embargo, permanecenlas tensiones residuales de la fabricación. En el caso del PET, en particular, una vez que se sopla el molde pre-forma, el recipiente se enfría muy rápidamente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para producir, llenar y presurizar un recipiente de plástico de pared delgada que posea una 5 relación de peso del material / superficie de la pared que se encuentre en el rango de entre 150 g/m2 y 250 g/m2, destinado a contener un líquido plano, en cuyo caso el procedimiento incluye los siguientes pasos:

- Producción de un recipiente

- Llenado del recipiente, el cual posee tensiones residuales, bajo condiciones de frío con el líquido plano,

- Sellado del recipiente después del llenado y

- Calentamiento de la pared del recipiente, sin que se eleve la temperatura del líquido, con el fin de alcanzar el punto de transición vítrea del recipiente y de alcanzar la temperatura necesaria para la liberación de dichas tensiones residuales a fin de generar una presurización del interior de dicho recipiente.

2. Un procedimiento conforme a la reivindicación 1, caracterizado en que consiste en deformar una pre-forma 15 utilizando una relación de peso del material/superficie de la pared que esté en el rango de150 g/m2 a 200 g/m2.

3. Un procedimiento conforme a la reivindicación 1 o 2, en el que la deformación de la pre-forma se lleva a cabo por soplado.

4. Un procedimiento conforme a la reivindicación 3, en el que el soplado se realiza en dos direcciones, la longitudinal y la radial, a fin de obtener un recipiente orientado biaxialmente.

5. Un procedimiento conforme a cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en cuyo casose contempla el uso de PET, tereftalato de polietileno.