Método para recalentar preformas.

Método para la fabricación de un recipiente (200, 300) que comprende:

proporcionar una preforma (100), en cuyo caso dicha preforma (100) se compone de polipropileno; aplicando calor o de energía desde el exterior a al menos una porción de la preforma (100) para llevarla a una temperatura más elevada, de tal forma que el calor o la energía calientan una superficie interior de la preforma (100);

caracterizado en que

se aplica a la preforma (100) un flujo de aire de, al menos, aproximadamente 11,1 m s-1 (2200 pies min-1) para mantener un diferencial de temperatura entre la superficie interior y la superficie exterior de la porción de la preforma (100) que se ha calentado de alrededor de -6,66° C (20° F) y, en el que el flujo de aire aplicado a la preforma (100) se proporciona de manera sustancialmente uniforme y de manera controlable distribuye el flujo de aire a través de la cara de la preforma (100).

Método para recalentar preformas Campo técnico El presente invento se refiere de forma general al estiramiento de recipientes moldeados por soplado, incluidos los recipientes compuestos de polipropileno, así como a los métodos para la fabricación de dichos recipientes.

Estado de la técnica El moldeo por inyección, estirado y soplado (ISBM) es una tecnología ya conocida en la industria de los contenedores. El uso de tecnologías de ISBM puede permitir la producción a alta velocidad de los envases de plástico. La tecnología de ISBM se utiliza comúnmente en la producción de recipientes de tereftalato de polietileno (PET) . El polipropileno o polipropeno (PP) es un polímero termoplástico conocido también en el campo de los recipientes de plástico. Los recipientes fabricados con polipropileno pueden ser muy duros y resistentes a numerosos productos químicos, y es conocido además que pueden tener múltiples usos. Sin embargo, los procesos convencionales para la producción de recipientes de polipropileno no alcanzan generalmente las tasas de producción de alta velocidad características de las tecnologías de ISBM en lo que se refiere al PET, ya que las propiedades plásticas del polipropileno difieren en gran medida de las del PET. El polipropileno suele tener, entre otras cosas, una densidad y un calor específico menores que el PET, por lo que es posible que tenga una ventana de procesamiento más estrecha. Por otra parte, el polipropileno es típicamente más opaco que el PET, lo que puede restar valor a su apariencia visual / estética. Es por ello que no se puede aplicar simplemente la tecnología de PET a preformas y recipientes de PP y esperar alcanzar inherentemente los mismos resultados o incluso similares que los que se refiere a un producto o un proceso de producción.

Por norma general, con un proceso de ISBM se forma una preforma de plástico y se transporta a un moldeador por soplado o a una máquina de moldeo por soplado. Antes de entrar en la máquina de soplado, la preforma se calienta por lo general para elevar la temperatura del plástico hasta un punto que permita el estiramiento de la preforma en un molde. Entre el momento en el que se calienta la preforma y el momento en el que la preforma entra en el molde para ser moldeada por soplado transcurre una determinada cantidad de tiempo t. Durante este período de tiempo t, la preforma pierde calor de forma natural, ya que la temperatura que la rodea es por lo general significativamente inferior a la de la preforma calentada. Esto puede representar un reto. Si la temperatura de los materiales que constituyen la preforma es demasiado baja en el moldeador por soplado, puede que la preforma no se estire correctamente. Sin embargo, si la preforma se calienta a una temperatura demasiado alta, dependiendo del grosor de la misma, puede que la parte exterior de la preforma se sobrecaliente o se "queme".

El calor puede ser aplicado de diferentes maneras a las preformas. Sin limitaciones, algunos de los métodos conocidos para calentar las preformas contemplan la aplicación de energía infrarroja y el uso de lámparas de cuarzo. Sin embargo, habitualmente, la fuente de calor es externa a la preforma, y la energía o el calor deben penetrar en el cuerpo de la preforma desde el exterior hacia el interior. Como es habitual buscar que el interior de la preforma se encuentre a una temperatura T suficiente, aplicar simplemente calor a través de los métodos anteriormente mencionados suele dar como resultado que el interior de la preforma esté a una temperatura T pero que el exterior de la preforma se encuentre a una temperatura más elevada, por ejemplo, T+ -12, 22º C (10º F) . Con estos métodos existe el riesgo de que el resultado de intentar conseguir la temperatura interior deseada sea una temperatura exterior no deseada, que a su vez puede ocasionar problemas en el moldeo por soplado de un recipiente resultante.

El documento WO 2009/109777 A1 da a conocer un método para proporcionar un rango de temperatura de la superficie interna de una preforma termoplástica durante un proceso de producción de moldeo por estirado y soplado, que comprende al menos las etapas de: (a) calentar múltiples preformas frías en-línea durante el proceso de producción para proporcionar múltiples preformas calentadas en-línea; (b) desviar al menos una de las preformas calentadas en línea para proporcionar al menos una preforma calentada fuera de línea; (c) proporcionar las restantes preformas calentadas en línea a uno o más moldes de estiramiento por soplado para convertir las preformas calentadas en productos moldeados por soplado; y (d) situar uno o más sensores de temperatura en el interior de la preforma o de cada preforma calentada fuera de línea de la etapa (b) proporcionar un rango de temperatura de la superficie interior de dicha (s) preforma (s) .

El documento WO 2007/008676 A2 describe un proceso de fabricación de un film transparente que consiste en la introducción de un plástico fundido en una abertura entre un rodillo de calandra y un rodillo elástico, pasando el plástico fundido entre el rodillo de calandra y el rodillo elástico para producir el film transparente, así como controlar la rugosidad del film transparente por medio del enfriamiento activo de una superficie externa del rodillo elástico o ajustar la rugosidad de dicho film transparente a una tasa de producción constante y a una presión de estrechamiento constante.

El film termoplástico y el film microporoso, así como sus laminados, mostrados en el documento WO 01/19592 A1, se realizan a altas velocidades. La fuerza de adhesión del film y de los laminados no tejidos es controlada de forma efectiva por medio de dispositivos de refrigeración del aire que hacen que este fluya sustancialmente en paralelo a la red extruida mientras se reduce y proporcionan múltiples vórtices de aire de refrigeración para enfriar eficazmente la red.

En el documento WO 02/087850 A1, el invento se refiere a un método y un dispositivo para regular la temperatura de parisones fabricados a partir de un material termoplástico. Después de haber sido sometidos a la regulación de la temperatura, los parisones son moldeados en un recipiente dentro de un molde por soplado por medio de un elemento de presurización. Mientras se lleva a cabo la regulación de la temperatura, los parisones se calientan exponiéndolos a una radiación de calor y se enfrían al soplar aire de refrigeración sobre ellos, al menos en el área de la superficie. La intensidad del aire de refrigeración soplado sobre los parisones se puede variar para compensar la variación en la temperatura de la superficie de los parisones en base a los parámetros de influencia de los alrededores. Esto se lleva a cabo con el fin de lograr una temperatura de la superficie de los parisones principalmente constante durante las acciones simultáneas de calentamiento y enfriamiento.

En la US 2003/152726 A1, los contenedores de poliéster, los cuales poseen un coeficiente de fricción reducido ("COF") , son producidos aumentando la rugosidad de la superficie del poliéster mediante el uso de cristalización por calor o cristalización por solvente.

La US 5 714 109 A da a conocer un método y un aparato que permite que los recipientes de plástico moldeados por soplado sean fabricados a altas tasas de producción independientemente de las condiciones ambientales. El método incluye los siguientes pasos: hacer fluir aire a temperatura ambiente sobre los serpentines de refrigeración para eliminar la humedad, calentarlo a una temperatura predeterminada constante y conducir el aire ya acondicionado hasta el horno de moldeo por soplado. El aparato incluye un ventilador de velocidad variable que fuerza el aire ambiente a una velocidad de flujo volumétrico predeterminada a través de serpentines de refrigeración y un calentador eléctrico para proporcionar una tasa de flujo volumétrico constante de aire de temperatura constante y baja humedad al horno de moldeo por soplado.

Algunas máquinas ISBM convencionales incorporan una ventilación para enfriar la temperatura en el exterior de la preforma, mientras la preforma se calienta o cerca de ese momento, en un intento de equilibrar mejor las temperaturas en el interior y el exterior de la preforma. Los sistemas de ventilación conocidos en la técnica implican un flujo de aire que se proporciona a aproximadamente 14, 63 km h-1 (800 pies por minuto) . Esta ventilación es normalmente aceptable en lo que se refiere a las botellas de PET estándar, pero no es suficiente para los contenedores de polipropileno moldeado por inyección, estirado y soplado. Por otra parte, las preformas que implican altos grados de orientación suelen requerir un flujo de aire mejorado, ya que el equilibrio de las temperaturas entre el... [Seguir leyendo]

1. Método para la fabricación de un recipiente (200, 300) que comprende: proporcionar una preforma (100) , en cuyo caso dicha preforma (100) se compone de polipropileno; aplicando calor o de energía desde el exterior a al menos una porción de la preforma (100) para llevarla a una temperatura más elevada, de tal forma que el calor o la energía calientan una superficie interior de la preforma (100) ; caracterizado en que se aplica a la preforma (100) un flujo de aire de, al menos, aproximadamente 11, 1 m s-1 (2200 pies min-1) para mantener un diferencial de temperatura entre la superficie interior y la superficie exterior de la porción de la preforma (100) que se ha calentado de alrededor de -6, 66º C (20º F) y, en el que el flujo de aire aplicado a la preforma (100) se proporciona de manera sustancialmente uniforme y de manera controlable distribuye el flujo de aire a través de la cara de la preforma (100) .

2. Método conforme a la reivindicación 1, incluyendo el moldeo por soplado de la preforma (100) para la fabricación de un recipiente (200, 300) .

3. Método conforme a la reivindicación 1, en el que el flujo de aire aplicado a la preforma (100) se proporciona al menos en aproximadamente 15, 2 m s-1 (3000 pies min-1) .

4. Método conforme a la reivindicación 1, en el que el calor o la energía exterior es proporcionada por un calefactor o una lámpara de infrarrojos o por un calefactor o una lámpara de cuarzo.

5. Método conforme a la reivindicación 1, en el que la preforma (100) tiene un espesor de pared lateral que es superior a 6 mm y un peso corporal de alrededor de 70 + 2 gramos.

6. Método conforme a la reivindicación 1, en el que una porción del cuerpo de la preforma (100) se extiende radialmente hacia fuera más allá de un borde de soporte proporcionado en la porción del cuello de la preforma (100) .

7. Método conforme a la reivindicación 1, en el que un recipiente resultante (200, 300) se forma a partir de la preforma y la longitud del recipiente resultante es dos veces mayor que la longitud de la preforma.

8. Método conforme a la reivindicación 1, en el que la temperatura de la superficie exterior de la preforma se proporciona o se mantiene por debajo de aproximadamente 121, 11º C (250º F) .

9. Método conforme a la reivindicación 1, en el que la temperatura de la superficie exterior de la preforma se proporciona o se mantiene dentro del intervalo de entre aproximadamente 115, 55º C (240º F) y 118, 33º C (245º F) .

10. Método conforme a la reivindicación 1, en el que la temperatura de la superficie interior de la preforma se proporciona o se mantiene dentro del intervalo de entre aproximadamente 115, 55º C (240º F) y 118, 33º C (280º F) .

11. Método conforme a la reivindicación 1, en el que se forma un recipiente a partir de la preforma mediante moldeo por soplado, inyección y estirado, en cuyo caso el recipiente tiene una turbidez de transmisión de menos de 35, 0.

12. Método conforme a la reivindicación 1, en el que se forma un recipiente a partir de la preforma, en cuyo caso el recipiente incluye una área de agarre.

13. Método conforme a la reivindicación 1, en el que los contenedores se producen a una velocidad de 900 recipientes por hora o más.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aún cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citado en la descripción

• WO 2009109777 A1 [0005] • WO 02087850 A1 [0008]

• WO 2007008676 A2 [0006] • US 2003152726 A1 [0009]

• WO 0119592 A1 [0007] • US 5714109 A [0010]

Bibliografía de patentes citada en la descripción • HunterLab Application Note, June 2008, vol. 9 (6 [0022]