RS58221B1 - Posuda koja se može hermetički zatvoriti i postupak izrade takve posude i hermetički zatvorena posuda - Google Patents

Description

Opis

Ovaj pronalazak se odnosi na posude pogodne za pakovanje, skladištenje, transport i/ili prikazivanje proizvoda, kao što su na primer sveži prehrambeni proizvodi ili medicinski proizvodi, kao i na postupke izrade takvih posuda.

Poznata je primena plastičnih posuda za pakovanje, skladištenje, transport i prikazivanje sveže hrane. Takve posude mogu biti hermetički zatvorene pomoću poklopca u obliku filma kako bi se na taj način od okruženja zaštitila hrana unutar posude. Dodatno, atmosfera unutar takvih posuda može biti izmenjena kako bi se na taj način produžio rok trajanja i/ili izgled sveže hrane unutar posude.

Od polietilen tereftalata (PET) mogu se izrađivati providne plastične posude. Primena PET materijala omogućava dobijanje proizvoda visoke prozirnosti i omogućava korisniku da jasno vidi sadržaj posude. (Može se, takođe, koristiti i reciklirani PET materijal čijom upotrebom se ostvaruju ekološka i, ponekad, ekonomska poboljšanja.) Ipak, kao što je objašnjeno iznad, poželjno je da se hermetičko zatvaranje providnih plastičnih posuda vrši pomoću filma, pri čemu je teško pričvrstiti film za PET materijal, dok je spoj između PET materijala i filma posebno osetljiv na kontaminaciju.

Dokument WO 2009/121834 se odnosi na višeslojni film koji sadrži lepak koji je osetljiv na pritisak, a koji je namenjen za pakovanja koje se mogu ponovo zatvoriti. Ovaj dokument se specifično odnosi na primenu topivih akrilat polimera za proizvodnju kontaktnih lepljivih slojeva kod pakovanja koja se mogu ponovno zatvoriti. Pakovanje može biti sastavljeno od bilo kakvog materijala, na primer od stakla, papira, metala, plastike ili kompozitnih materijala.

Poznato rešenje prethodno opisanog problema zasniva se na izradi posuda od PET prevučenog slojem polietilena (PE) i sa središnjim slojem izrađenim od etilen vinil acetata (EVA). PE obezbeđuje površinu sa kojom se film poklopca lako spaja čime se omogućava proizvodnja hermetički zatvorenih posuda. U tipičnom slučaju PET sloj je značajno deblji od EVA i PE slojeva, a PET/EVA/PE proizvod se može dobiti ko-ekstrudiranjem, laminacijom, ekstrudiranjem sa prevlačenjem ili nekom drugom pogodnom tehnikom. Iako se od PET/EVA/PE proizvoda dobijaju posude visoke providnosti, EVA i PE poseduju različite indekse prelamanja svetlosti u odnosu na PET, tako da PET/EVA/PE proizvod poseduje nešto nižu providnost u odnosu na PET proizvod bez sloja prevlake. Dodatno, korišćenje EVA i PE dovodi do dodatnih troškova iz dva ključna razloga: prvo obzirom da izrada laminata ili sloja dobijenog ko-ektrudiranjem povlači sopstveni trošak, a drugo obzirom da su, kao što je iskazano ispod, unutrašnja ponovna obrada fabričkih kalupa i „skeletalni otpad“ uslovljeni prisustvom EVA i PE na inače čistoj PET proizvodnoj liniji. Stoga, u poređenju sa PET proizvodom PET/EVA/PE proizvod ima lošije karakteristike po pitanju providnosti, skuplji je, poseduje lošije karakteristike kada je u pitanju recikliranje i manje je pogodan za upotrebu u proizvodnom pogonu.

Korišćenje PET/EVA/PE proizvoda takođe podrazumeva i postojanje ekoloških posledica. Tokom proizvodnje PET/EVA/PE posuda postupkom termo-formiranja, vrši se formiranje više posuda od velikih i često neprekidnih listova izrađenih od PET/EVA/PE materijala, dok se pojedinačne posude zatim seku iz ovih velikih listova. Otpadni materijal nastaje od onih delova velikih listova koji se ne koriste za izradu pojedinačnih posuda. Ovaj otpadni materijal, koji je poznat i pod nazivom „skeletalni otpad“, sadrži mešavinu PET, EVA i PE koja kada je reciklirana obrazuje proizvod smanjene providnosti koji se ne može primeniti za izradu providnih plastičnih posuda. Obzirom da su providne plastične posude poželjnije u odnosu na neprozirne i „mutne“ plastične posude, recikliranje otpada nije ekonomično.

Alternativni put za proizvodnju posuda za hranu opisanih iznad podrazumeva primenu postupka brizganjem plastike. U tom slučaju pri termo-formiranju ne dolazi do nastanka prethodno opisanog skeletalnog otpada, ali ne postoji jednostavan i po pitanju troškova efektivan način formiranja PE sloja na površini posude koji će omogućiti njeno jednostavno spajanje sa filmom poklopca.

U skladu sa tim, cilj predmetnog pronalaska jeste da se obezbede posude kojima će biti prevaziđeni neki ili svi prethodno opisani problemi.

Prema prvom aspektu pronalaska obezbeđena je posuda koja se može hermetički zatvoriti, a koja sadrži osnovu i neprekidni bočni zid koji je postavljen suštinski ortogonalno u odnosu na osnovu sa koje se uzdiže i koji poseduje prirubnicu koja je formirana duž obima gornje, posmatrano prema orijentaciji u toku primene, ivice neprekidnog bočnog zida, gde se sloj lepka nalazi na gornjoj, takođe prema orijentaciji u toku primene, prirubnici obima tako da se film od kojeg je izrađen poklopac može spojiti sa prirubnicom izvedenom duž obima zida kako bi se obrazovao hermetički zatvoreni prostor između osnove, neprekidnog bočnog zida i filma poklopca. Sloj lepka koji se nalazi na gornjoj površini prirubnice obima ne prelazi na vertikalne površine neprekidnog bočnog zida i ne prelazi na osnovu.

Termin „lepak“ se, na način na koji je primenjen ovde, koristi da opiše bilo kakav materijal koji omogućava prijanjanje i spajanje filma, od kojeg je izrađen poklopac, za prirubnicu izvedenu duž obima neprekidnog zida. Lepak može biti tradicionalni lepak, može biti materijal na bazi PE ili PE ko-polimera ili, zaista, neki drugi pogodan materijal koji je diskretno nanet na prirubnicu izvedenu duž obima.

Kao što je opisano iznad, providne plastične posude smatraju se poželjnijim u odnosu na neprozirne plastične posude, tako da neprekidni bočni zid i baza mogu biti prozirni. Pogodan materijal za izradu prozirne osnove i prozirnog neprekidnog zida jeste PET, tako da se osnova i neprekidni bočni zid suštinski sastoje od PET.

Lepkovi koji su pogodni za primenu u predmetnom pronalasku obuhvataju lepkove na bazi polimernih supstrata kao što su lepkovi koji se nanose topljenjem. Debljina sloja lepka može varirati. Pronalazači su utvrdili da je debljina od 20 µm do 100 µm efektivna, a da je debljina od 50 µm najefektivnija.

Posude koje se mogu hermetički zatvoriti prema predmetnom pronalasku mogu biti hermetički zatvorene kako bi se proizvele hermetički zatvorene posude. Stoga, prema drugom aspektu predmetnog pronalaska, hermetički zatvorene posude poseduju poklopac u obliku filma koji je spojen sa posudom na način opisan iznad.

Atmosfera unutar hermetički zatvorene posude može biti izmenjena kako bi se produžio rok trajanja i/ili izgled proizvoda zapakovanih unutar hermetički zatvorene posude. Pakovanja sa izmenjenom atmosferom (Modified Atmosphere Packaging -MAP) može sadržati povećan nivo kiseonika ili drugih gasova. Na primer, pri pakovanju crvenog mesa izmenjena atmosfera može sadržati povećan nivo kiseonika, na primer udeo kiseonika povećan sa 25% na 90%, a poželjno na 80%. Alternativno MAP može sadržati povećane nivoe ugljen-dioksida, kao što je slučaj pri pakovanju živinskog mesa. Ovo su samo primeri; postoji veliki izbor komercijalno raspoloživih mešavina gasova koje se koriste sa širokim opsegom prehrambenih i ne-prehrambenih proizvoda. Takođe postoje i značajne komercijalne količine pakovanja sa kontrolisanom atmosferom gde je mešavina gasa unutar hermetički zatvorenog pakovanja inicijalno vazduh, ali gde proizvod troši i takođe generiše gasove, tako da atmosfera postaje izmenjena usled pažljivo dizajniranih i izabranih materijala u obliku filma i materijala posude. Ovo je poznato kao pakovanje sa kontrolisanom atmosferom (Controlled Atmosphere Packaging – CAP). Za efektivnost CAP i MAP pakovanja ključno je ostvariti pouzdano i efektivno zaptivanje između poklopca u obliku filma i posude, koje može biti efektivno uprkos kontaminaciji na strani spoja.

Filmovi za izradu poklopaca koji su pogodni za primenu pri izradi hermetički zatvorenih posuda prema predmetnom pronalasku obuhvataju polipropilen (PP) i/ili PE. Ovi materijali deluju kao zaptivajući sloj višeslojnog filma koji se može formirati ko-ekstrudiranjem ili laminacijom. Drugi slojevi u višeslojnoj strukturi mogu biti odabrani tako da poseduju posebne karakteristike, kao što su jačina, elastičnost, barijera za gas i/ili vodenu paru, karakteristike skupljanja i zaštite od UV zračenja. Debljina sloja za lepljenje poklopca u obliku filma može biti različita. Pronalazači su utvrdili da je debljina sloja za lepljenje od 15 µm do 50 µm efektivna, a da je debljina od 20 µm najefektivnija. Ukupna debljina poklopca u obliku filma je u tipičnom slučaju od 20 µm do 60 µm.

Prema trećem aspektu predmetnog pronalaska, obezbeđen je postupak izrade hermetički zatvorive posude opisane iznad, gde postupak sadrži:

a) obezbeđivanje posude koja sadrži osnovu i neprekidni bočni zid koji se uzdiže sa osnove i koji sadrži prirubnicu izvedenu duž obima gornje ivice neprekidnog bočnog zida; i

b) nanošenje sloja lepka na gornju površinu prirubnice izvedene duž obima kako bi se proizvela posuda koja se može hermetički zatvoriti.

Posuda može biti tretirana pomoću korone/električnog luka ili plazme između koraka a) i b) kako bi se poboljšalo prijanjanje lepka za prirubnicu izvedenu duž obima.

Sloj lepka može biti nanet na gornju površinu prirubnice izvedene duž obima pomoću valjka, kao što je na primer silikonski valjak, ili pomoću zagrejanog bakarnog valjka. Alternativno, sloj lepka može biti nanet raspršivanjem u vidu spreja, pomoću pištolja za topljenje ili primenom neke tehnike štampe.

Pronalazači su utvrdili da podupiranje, odnosno pružanje potpore posudi tokom nanošenja sloja lepka pomaže da se na prirubnicu duž obima prenese ravnomerna debljina lepka. Preciznije, pronalazači su utvrdili da pružanje oslonca prirubnici duž obima pomaže pri proizvodnji superiorne posude koja se može hermetički zatvoriti.

Postupak izrade posude koja se može hermetički zatvoriti prema predmetnom pronalasku može biti realizovan kao kontinualni proces. Na primer, posude se mogu do linije za proizvodnju dopremati kontinualno radi kontinualnog nanošenja sloja lepka. Postupak izrade posude koja se može hermetički zatvoriti prema pronalasku može takođe biti realizovan i kao šaržni proces. Alternativno, postupak izrade posude koja se može hermetički zatvoriti prema predmetnom pronalasku može biti realizovan i kao kombinacija koraka kontinualnog i šaržnog procesa. Na primer, posude se mogu dopremati izvođenjem koraka šaržnog procesa, dok se nanošenje sloja lepka može vršiti kao korak kontinualnog procesa.

Prema četvrtom aspektu predmetnog pronalaska, obezbeđen je postupak izrade hermetički zatvorene posude opisane iznad, gde postupak sadrži:

a) obezbeđivanje posude koja se može hermetički zatvoriti pripremljene prema postupku izrade posude koji je opisan iznad;

b) nanošenje sloja filma poklopca na prirubnicu izvedenu duž obima posude; i

c) primenu pritiska na prirubnicu izvedenu duž obima posude kako bi se film od kojeg je izrađen poklopac spojio sa posudom.

Kako bi se film poklopca sjedinio sa slojem lepka nanetog na prirubnicu izvedenu duž obima i, na taj način, izvršilo hermetičko zatvaranje posude, koristi se pritisak. Poželjno se, istovremeno sa primenom pritiska, deluje i termički odnosno povišenom temperaturom.

Pritisak kojim se deluje na prirubnicu izvedenu duž obima posude i vreme tokom kojeg se deluje tim pritiskom mogu biti promenljivi. Pronalazači su utvrdili da su pritisak od 206,84 kPa do 1.241,06 kPa (30 psi do 180 psi) i period vremena od 0,5 sekundi do 5 sekundi efektivni, a da su pritisak od 758,42 kPa (110 psi) i period od 1 sekunde najefektivniji.

Temperatura kojom se deluje na prirubnicu izvedenu duž obima može takođe biti promenljiva. Pronalazači su utvrdili da je temperatura od 105°C do 170°C efektivna, a da je temperatura od 150°C najefektivnija.

Na prirubnicu izvedenu duž obima posude se može delovati samo pritiskom ili i pritiskom i termički pomoću bilo kojeg procesa pogodnog za hermetičko spajanje filma od kojeg izrađen poklopac sa posudom koja se može hermetički zatvoriti.

Kao što je slučaj sa postupkom izrade posude koja se može hermetički zatvoriti, postupak izrade hermetički zatvorene posude prema predmetnom pronalasku može biti realizovan kao kontinualni proces. Na primer, posude koje se mogu hermetički zatvoriti mogu biti dopremane do proizvodne linije radi postavljanja filma za zatvaranje posude i termičkog delovanja na perifernu prirubnicu. Postupak izrade hermetički zatvorene posude prema predmetnom pronalasku može biti realizovan i kao šaržni proces. Alternativno, postupak izrade hermetički zatvorene posude prema predmetnom pronalasku može biti realizovan i kao kombinacija koraka kontinualnog i šaržnog procesa.

Postupak izrade hermetički zatvorene posude može biti izveden nakon što je izrađena posuda koja se može hermetički zatvoriti i nakon što je u nju postavljen proizvod, ili se postupak izrade hermetički zatvorene posude može izvesti nezavisno od postupka izrade posude koja se može hermetički zatvoriti.

Pronalazak će biti dalje opisan uz pozivanje na slike i nacrte na kojima:

Slika 1 predstavlja poprečni presek plitke posude prema poznatom stanju tehnike;

Sika 2 predstavlja dijagram toka tipičnog poznatog postupka termoformiranja;

Slika 3 prikazuje pogled u perspektivi na plitku posudu prema pronalasku; Slika 4 prikazuje poprečni presek plitke posude prema pronalasku; Slika 5 predstavlja dijagram toka postupka termo-formiranja prema pronalasku;

Slika 6 šematski prikazuje delimični pogled na prirubnicu plitke posude prema poznatom stanju tehnike;

Slike 7A do 7E šematski prikazuju delimične poglede na plitke posude prema pronalasku;

Slike 8A, 8B i 8C šematski prikazuju pogled odozgo, sa bočne strane i sa prednje strane na plitku posudu prema pronalasku, uključujući i izmenjenu karakteristiku razdvajanja ugnježdenih posuda;

Slika 9A je šematski prikaz plitke posude prema poznatom stanju tehnike koja je ugnježdena u sličnu plitku posudu; i

Slika 9B je šematski prikaz plitke posude prema pronalasku koja sadrži izmenjenu karakteristiku razdvajanja posuda ugnježdenih u druge slične plitke posude.

Slika 1 prikazuje poprečni presek posude 1’ prema postojećem stanju tehnike, koja sadrži osnovu 2’ sa rebrima 6’, bočne zidove 3’ sa prirubnicom 4’ izvedenom duž obima. Posuda 1’ je izrađena od PET i poseduje debljinu od, na primer, 400 do 500 µm. površina posude je prevučena PE filmom debljine od, na primer, 30 do 50 µm. U tipičnom slučaju plitka posuda sadrži jedan gram PE (odnosno 5,8 % masenog udela) i 16,8 grama PET (94,2 % masenog udela).

Slika 2 predstavlja uprošćenu ilustraciju postupka termo-formiranja pri proizvodnji PET/PE posuda o kojem se PET u obliku pahuljica i peleta uvodi u sistem za proizvodnju plitkih posuda. Pahuljice i pelet se tope u listove koji se zatim prevlače slojem filma od PE. Listovi se zatim oblikuju u plitke posude. Oko 6% PET/PE otpada nastaje prilikom ekstrudovanja plitkih posuda.

U ovoj fazi su ekstrudovane plitke posude pričvršćene jedna za drugu pomoću mreže 7 koja se seče kako bi se dobile pojedinačne plitke posude sa povratnom prirubnicom. Postupak razdvajanja posuda proizvodi oko 40% otpada nastalog od mreže. Konačno, oko 2% otpada od plitkih posuda nastaje prilikom glačanja plitkih posuda na kraju postupka. Otpad nastao ekstrudovanjem, otpad od mreže i otpad od glačanja je kontaminiran usled prisustva PE i ne može biti recikliran za potrebe proizvodnje providnih proizvoda. Na osnovu proizvodnje 100.000.000 plitkih posuda, ovo predstavlja total od oko 888 tona otpada godišnje (odnosno 148 tona godišnje otpada nastalog prilikom ekstrudovanja 705 tona godišnje otpada od mreže i 35 tona godišnje od glačanja).

Slika 3 prikazuje posudu 1 koja se može hermetički zatvoriti prema pronalasku koja sadrži osnovu 2 i neprekidni bočni zid 3 koji se uzdiže sa osnove 1. Prirubnica 4 je formirana duž obima gornje ivice neprekidnog bočnog zida 3. Sloj lepka 5 se nalazi na gornjoj površini prirubnice 4 izvedene duž obima na takav način da se film poklopca (nije prikazan) može hermetički spojiti sa prirubnicom. Na taj način se između osnove 1, neprekidnog bočnog zida 3 i filma za zatvaranje može formirati hermetički zatvoren prostor.

Slika 4 prikazuje poprečni presek posude 1 prema predmetnom pronalasku, gde se posuda može hermetički zatvoriti i sadrži osnovu 2 i neprekidni bočni zid 3 koji se uzdiže sa osnove 1. Posuda je izrađena od PET i poseduje debljinu od, na primer, 400 do 500 µm. Prirubnica 4 je izvedena duž gornje ivice obima neprekidnog bočnog zida 3 i može sadržati povratnu prirubnicu. Posuda nije prevučena slojem PE filma kao što je to slučaj kod Slike 2, već je lepljivi film 5 nanet na gornju površinu prirubnice 4 izvedene duž obima tako da se film za zatvaranje može spojiti sa prirubnicom. Debljina lepljivog filma je poželjno približno 50 µm. Rebra 6 su izvedena u delu osnove 2 kako bi se ojačala osnova plitke posude.

Slika 5 predstavlja uprošćenu ilustraciju postupka termo-formiranja radi proizvodnje PET posuda prema predmetom pronalasku, gde se PET u obliku pahuljica i peleta uvodi u sistem radi proizvodnje plitkih posuda. Pahuljice i pelet se najpre tope u listove od čistog PET. Postupak prema predmetnom pronalasku, stoga, nakon ekstrudovanja PET listova proizvodi otpad koji se može reciklirati kako bi se dobio proziran proizvod, obzirom da je otpad suštinski bez prisustva lepka ili PE. Plitke posude se zatim formiraju u PET listovima, a nakon toga se na prirubnicu nanosi lepak primenom aplikatora 8 za lepak, dok se plitke posude glačaju i razdvajaju. Otpad od mreže je takođe suštinski lišen prisustva lepka i može biti recikliran i vraćen nazad u postupak. Na kraju proizvodne linije, proizvodi se otpad od plitkih posuda koji sadrži PET i lepak. Na taj način navedeni postupak proizvodi značajno manje otpada koji je kontaminiran prisustvom lepka ili PE, i koji je kao posledica toga efektivniji po pitanju troškova jer omogućava proizvodnju providnih proizvoda iz agregiranog recikliranog otpada. Ponovo, koristeći primer proizvodnje 100.000.000 plitkih posuda možemo predvideti istih 888 tona agregiranog otpada, ali od čega je samo 35 tona ugroženo PE/lepkom. Ovaj otpad se može ponovno koristiti u postupku ekstrudiranja bez unošenja penala po pitanju prozirnosti posuda, ili najgore, izdvojen za proizvode (na primer obojene proizvode) gde providnost nije bitna.

Kao što je objašnjeno iznad, teško je pričvrstiti film poklopca za PET površine, tako da je prethodno predloženo rešenje bilo da se čitava gornja površina posude prevuče slojem PE i središnjim slojem EVA, obzirom da PE sloj obezbeđuje površinu za koju se film poklopca lako pričvršćuje. Ipak, tako dobijene posude su bile teže i manje pogodne za reciklažu u odnosu na PET posude usled prisustva dodatnih slojeva.

Kod posude prema predmetnom pronalasku sloj lepka se nalazi na gornjoj površini prirubnice izvedene duž obima, tako da se naknadno i prema potrebi poklopac u obliku filma mogao biti spojen sa perifernom prirubnicom kako bi se obrazovao hermetički zatvoren prostor između osnove, neprekidnog bočnog zida i filma poklopca. Na taj način nisu vršene modifikacije na filmu za zatvaranje posude sa gornje strane (što je konvencionalni film za zatvaranje posuda koji se koristi u predmetnoj industriji) već su izmene vršene samo na posudi. Druga rešenja bi zahtevala skupe i kompleksne izmene poklopca i/ili posude. Rezultujuća posuda poseduje bolje karakteristike kada je u pitanju reciklaža, i na ovaj način se mogu dobiti plitke posude koje su i do 3% lakše u odnosu na plitke posude prema postojećem stanju tehnike.

Dalja pogodnost predmetnog pronalaska je ta da sloj lepka koji se nalazi na gornjoj površini prirubnice predstavlja sredstvo za vizuelnu identifikaciju prisustva sloja za spajanje pre stvarnog hermetičkog zatvaranja posude obzirom da je lepljiva površina vizuelno različita od PET površine. Dodatno, nakon hermetičkog zatvaranja sloj lepka predstavlja sredstvo za vizuelnu proveru integriteta spoja formiranjem lepljive „trake“ koja se može videti kroz film poklopca.

Kada su plitke posude naslagane i tako ugnježdene jedna u drugu, često ih je teško razdvojiti usled blokirajućih karakteristika PET (tj. zbog sklonosti PET površina da dobro prijanjaju uz druge PET površine). Slika 6 šematski predstavlja ugao poznatog dizajna plitke posude. Usled dizajna posude, prirubnica je šira u uglovima nego duž strana posude. Kod poznatih posuda ova dodatna oblast može biti iskorišćena da se kreira karakteristika za razdvajanje koja će pomoći pri razdvajanju ugnježdenih posuda. Ovo se postiže obrazovanjem ulegnuća u plitkoj posudi gde ovo ulegnuće leži na gornjoj prirubnici ugnježdene posude. Lokacija ulegnuća se naizmenično menja tako da ne odgovara posudi na koju se oslanja.

Prema predmetnom pronalasku gornja površina prirubnice izvedene duž obima prevučena je lepkom. Neki lepkovi imaju nisku snagu prijanjanja na sobnim temperaturama; ipak kako se temperatura povećava, takođe se povećava i nivo prijanjanja. Rezultat ovoga će biti zajedničko zabravljivanje (ili delimično lepljenje) posuda kako donja strana ulegnuća za razdvajanje (gornje) posude dolazi u kontakt sa gornjoj prirubnici ugnježdene (donje) posude.

Kako bi se adresirao ovaj problem, plitka posuda prema predmetnom pronalasku sadrži najmanje jedno ulegnuće za razdvajanje ugnježdenih posuda koje se nalazi u oblasti razdvajanja, pri čemu se ova oblast oslobađa relativno u odnosu na gornju površinu prirubnice, odnosno postavljena je niže od nivoa prirubnice za rastojanje od poželjno 1 mm. Slobodna oblast se pruža delimično (na primer u vidu srpova susednih uglovima posude) ili u potpunosti (odnosno i susedno uglovima posude i duž stranica posude) duž unutrašnjeg obima prirubnice tako da kada se na plitku posudu nanese lepak, gornja površina, slobodna oblast nije prevučena lepkom. Na primer, na Slikama 7A, 7B i 7C slobodna se oblast nalazi u uglovima posude u obliku srpova, dok je ulegnuće za razdvajanje posuda smešteno u slobodnoj oblasti. Na Slikama 7D, 7E i 7F (i takođe na Slikama 8A, 8B i 8C) slobodna oblast se pruža duž čitavog unutrašnjeg obima prirubnice, tako da plitka posuda sadrži spoljašnju prirubnicu prevučenu lepkom i unutrašnju prirubnicu bez lepka.

Ulegnuća za razdvajanje ugnježdenih posuda smeštena su u slobodnoj oblasti tako da, kada se lepak nanese na posudu, gornja površina ulegnuća za razdvajanje i oblast koja okružuje ulegnuće nisu prevučene slojem lepka. Na taj način se eliminiše mogućnost uzajamnog zabravljivanja posuda. Visina stepenika može biti izmenjena kako bi se razmak između posuda prilagodio. Tipičan razmak je u oblasti od oko 7 mm.

Kod ovih izvođenja rastojanje između gornje površine slobodne oblasti i osnove posude je kraće od rastojanja između gornje površine prirubnice i osnove. Poželjno, rastojanje između gornje površine prirubnice i gornje površine slobodne oblasti je približno 1 mm. Poželjno, širina slobodne oblasti je približno 1 mm. Kao što se može videti sa Slika 9A i 9B, rastojanje između prirubnice sa nanetim lepkom donje posude i susednog zida gornje posude može biti u tipičnom slučaju povećano za približno 1 mm (na primer 0,84 mm za standardne posude i 1,71 za posude prema predmetnom pronalasku). Slobodna oblast je na taj način poželjna pošto sprečava prvu posudu prema predmetnom pronalasku da se zalepi za drugu ugnježdenu posudu usled rastojanja obrazovanog između lepka na gornjoj površini prirubnice prve posude i susednog zida druge posude.

Primeri

Posude za meso pod nazivom „LINPAC rfresh R2-45“ su pripremljene i testirane kako bi se demonstrirala pogodnost pronalaska za pakovanje svežeg mesa primenom MAP sistema.

Posude su proizvedene od 500 µm debelog mono-sloja od amorfnog PET lista. Formirane posude su prevučene lepkom (referentni BAM 2041) proizvedenim od strane kompanije Beardow and Addams (Adhesives) LTD. Lepak je na prirubnicu posude nanet korišćenjem mašine sa valjkom Diemme Fin, model SC4. Lepak je istopljen pod valjkom od hroma na temperaturi od 177°C i nanet na prirubnicu posude pomoću valjka od silikonske gume na temperaturi od 125°C. Oprema za prevlačenje je posedovala brzinu linije od 10 m/min i posude su prevučene u šaržama od po četiri komada korišćenjem aluminijumskog nosača dizajniranog da prihvati i nosi prirubnicu svake od posuda kako one prolaze ispod valjka za prevlačenje. Posuda je prilagođena da vrši nanošenje lepka na uniforman način na prirubnicu i formira sloj prevlake debljine od 50 µm, 60 µm, 80 µm i 90 µm. Ostatak površina posude je izuzet od kontaminacije lepkom.

Posude su hermetički zatvorene primenom 35 µm debelog komercijalno raspoloživog filma za izradu poklopaca. Film je proizveden od strane kompanije LINPAC Packaging Limited (referenca THB 26110). Posude su ispunjene atmosferom koja sadrži gas koji se sastoji od 80% kiseonika i 20% ugljen-dioksida korišćenjem mašine za hermetičko zatvaranje posuda, proizvođača World Class Packaging, model T200. Prilikom hermetičkog zatvaranja posuda, primenjivan je veći broj različitih uslova pri kojima je vršeno zatvaranje posuda sa opsegom vremena lepljenja od 1 do 3 sekunde, opsegom pritiska pri lepljenju od 206,83 kPa do 1.241,06 kPa (30 psi do 180 psi), i opsegu temperatura pri lepljenju od 130°C do 170°C. Posude su nakon toga uskladištene na period od 10 dana na temperaturi od 4°C kako bi se simulirao lanac pakovanja i snabdevanja. Nakon toga je primenom analizatora gasa HiTec MAP 4050 izmeren rezidualni sadržaj kiseonika. Nije ustanovljen značajni gubitak koncentracije kiseonika što je ukazivalo da su pakovanja i dalje hermetički zatvorena i da nema propuštanja. Na sobnoj temperaturi su izvršeni testovi curenja korišćenjem sistema Lippke 4000 Packaging Test System. Pritisak pri testiranju je bio 50 mBar sa periodom uspostavljanja od 30 sekundi i vremenom detektovanja curenja od 30 sekundi. Ponovo je utvrđeno da su pakovanja i dalje hermetički zatvorena kako je uočeni pad pritiska bio manji od 2 mBar-a. Testovi pucanja su izvedeni korišćenjem sistema Lippke 400 Package Test System. Brzina povećanja pritiska je bila 5 mBar/s. Mod otkazivanja je bio cepanje gornjeg filma, što je potvrdilo da je veza koja je ostvarena između posude i gornje mreže pomoću lepka bila dobra.

Claims (23)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Posuda koja sadrži osnovu i neprekidni bočni zid koji se uzdiže suštinski pod pravim uglom sa osnove i koji sadrži prirubnicu izvedenu duž obima svoje gornje ivice, posmatrano prema orijentaciji posude u toku upotrebe, obrazuje plitku posudu,

gde se osnova i neprekidni bočni zid sastoje suštinski od polietilen tereftalata (PET)

gde se sloj lepka nalazi na gornjoj, prema orijentaciji u toku upotrebe, površini prirubnice izvedene duž obima i gde se navedeni sloj lepka ne proširuje na vertikalne, tokom primene, površine neprekidnog bočnog zida i ne proširuje na osnovu

gde posuda dalje sadrži film poklopca koji se može spojiti za prirubnicu izvedenu duž obima bočnog zida posude kako bi se obrazovao hermetički zatvoreni prostor između osnove, neprekidnog bočnog zida i filma poklopca; i

gde je film poklopca višeslojni film koji sadrži sloj za spajanje i gde sloj za spajanje sadrži polipropilen (PP) i/ili PE;

gde posuda dodatno sadrži i najmanje jedno ulegnuće za razdvajanje ugnježdenih posuda koje se nalazi u oblasti za odvajanje posuda, gde je oblast za odvajanje posuda slobodna relativno u odnosu na gornju površinu prirubnice i pruža se delimično ili u potpunosti duž unutrašnjeg obima prirubnice, tako da kada se sloj lepka nanese na plitku posudu, gornja površina slobodne oblasti za odvajanje posuda nije prevučena.

2. Posuda prema Zahtevu 1, gde su osnova i neprekidni bočni zid providni.

3. Posuda prema Zahtevu 2, gde se osnova i neprekidni bočni zid sastoje suštinski od recikliranog PET.

4. Posuda prema Zahtevu 1, 2 ili 3, gde je lepak zasnovan na polimernom supstratu ili polietilenu (PE) ili materijalu zasnovanu na PE ko-polimerima.

5. Posuda prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, gde je debljina sloja lepka od 20 µm do 100 µm, a poželjno 50 µm.

6. Posuda prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, gde je rastojanje između gornje površine oblasti za razdvajanje posuda i osnove plitke posude kraće od rastojanja između gornje površine prirubnice i osnove.

7. Posuda prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, gde je za nju zalepljen film poklopca.

8. Posuda prema Zahtevu 7, gde je atmosfera unutar hermetički zatvorene posude izmenjena ili kontrolisana.

9. Posuda prema Zahtevu 8, gde izmenjena atmosfera sadrži povećane nivoe kiseonika ili ugljen-dioksida.

10. Posuda prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, gde je debljina sloja za spajanje filma poklopca od 15 µm do 50 µm, a poželjno 20 µm.

11. Posuda prema bilo kojem od prethodnih Zahteva, gde je debljina filma poklopca od 20 µm do 60 µm.

12. Postupak izrade posude prema bilo kojem od Zahteva 1 do 6, gde postupak sadrži:

a) obezbeđivanje posude koja sadrži osnovu i neprekidni bočni zid koji se uzdiže sa osnove i koji poseduje prirubnicu formiranu duž gornje, prema orijentaciji u toku upotrebe, ivice svog obima, čime je obrazovana plitka posuda, gde se navedena osnova i bočni zid suštinski sastoje od polietilen tereftalata (PET), i sa najmanje jednim formiranim ulegnućem za razdvajanje ugnježdenih posuda koje se nalazi u oblasti za odvajanje, gde je oblast za odvajanje slobodna relativno u odnosu na gornju površinu prirubnice i što se pruža delimično ili u potpunosti duž unutrašnjeg obima prirubnice, i

b) nanošenje sloja lepka na gornju, prema orijentaciji u toku upotrebe, površinu prirubnice izvedene duž obima kako bi se proizvela posuda koja se može hermetički zatvoriti, tako da se sloj lepka ne proširuje na vertikalne, prema orijentaciji u toku upotrebe, površine neprekidnog bočnog zida i ne proširuje se na osnovu; tako da kada je sloj lepka nanet na plitku posudu gornja površina slobodne oblasti za razdvajanje ugnježdenih posuda nije prevučena.

c) obezbeđivanje višeslojnog filma poklopca koji sadrži sloj za spajanje i gde sloj za spajanje sadrži polipropilen (PP) i/ili PE.

13. Postupak prema Zahtevu 12, gde se posuda tretira pomoću električnog luka ili plazme između izvođenja koraka a) i b).

14. Postupak prema Zahtevu 12 ili 13, gde se na gornju površinu prirubnice izvedene duž obima sloj lepka nanosi pomoću valjka, raspršivanjem u vidu spreja, pomoću pištolja za topljenje ili nekom tehnikom štampe.

15. Postupak prema Zahtevu 14, gde je valjak silikonski valjak ili zagrevani valjak od hroma.

16. Postupak prema bilo kojem od Zahteva 12 do 15, gde je tokom nanošenja sloja lepka prirubnica izvedena duž obima nošena ili oslonjena.

17. Postupak prema bilo kojem od Zahteva 12 do 16, gde je postupak kontinualni proces.

18. Postupak za izradu posude prema bilo kojem od Zahteva 7 do 11, gde postupak sadrži:

a) obezbeđivanje posude pripremljene prema bilo kojem od Zahteva 12 do 17;

b) nanošenje filma poklopca na prirubnicu izvedenu duž obima posude; i c) delovanje pritiskom na prirubnicu izvedenu duž obima kako bi se film poklopca zalepio za posudu.

19. Postupak prema Zahtevu 18, gde se na prirubnicu izvedenu duž obima deluje pritiskom od 206,84 kPa do 1.241,06 kPa (30 psi do 180 psi) tokom perioda vremena od 0,5 s do 5 s, a poželjno 758,42 kPa (110 psi) tokom perioda od 1 sekunde.

20. Postupak prema Zahtevu 18 ili 19, gde se istovremeno sa pritiskom deluje i termički.

21. Postupak prema Zahtevu 20, gde se na prirubnicu izvedenu duž obima deluje temperaturom od 105°C do 170°C, a poželjno temperaturom od 150°C.

22. Postupak prema bilo kojem od Zahteva 18 do 21, gde se za spajanje filma poklopca za posudu koja se može hermetički zatvoriti, koristi potkovica za spajanje čiji oblik odgovara obliku prirubnice.

23. Postupak prema bilo kojem od Zahteva 18 do 22, gde je postupak kontinualni proces.