用于通常称为LDP的液态或半液态制品或类似制品的PET和/或rPET制成的容器的制作方法

文档序号:41650068发布日期:2025-04-15 16:13阅读:14来源:国知局
用于通常称为LDP的液态或半液态制品或类似制品的PET和/或rPET制成的容器的制作方法

本发明的领域涉及由塑料预成型件设计和制造容器。本发明更具体地涉及一种由塑料材料制成的容器的设计,更确切地说涉及一种由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制成的容器的设计,所述容器适于接收通常按照“liquid dairy products(液态乳制品)”的英文缩写ldp所指的液态或半态体制品,如特别是奶制品,或类似制品,在冷链或在(无菌)常温下进行分发。本发明还涉及用于制造这种容器的一种预成型件和一种模具。


背景技术:

1、公知的是,塑料容器是通过在具有该容器模腔的模具内对预成型件进行吹塑或拉伸吹塑而获得的。

2、在吹塑预成型件之前,无论是否进行拉伸,加热预成型件直到其构成材料达到或超过玻璃化转变温度。例如,在容器由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的情况下,根据材料配方的不同,其玻璃化转变温度约为70°c,并且可以接近80℃。

3、塑料容器通常包括沿纵向轴线延伸并且具有围绕纵向轴线旋转的大致圆柱形形状的主体、在主体的第一端封闭主体的底部、从主体的第二端延伸作为主体的延伸部的肩部、以及位于肩部上方并且具有开口的颈部。此外,根据传统设计,通过赋予底部中空形状以限定旨在抵抗不同应力的拱顶,来加强底部,所述底部可能额外包括径向加强件。这些底部还定义了容器的放置平面。也就是说,容器可以以稳定的方式放置在其底部上。

4、此外,在包装领域中,众所周知,容器以小瓶的形式出现,其容量小于或等于150毫升,并且旨在容纳按照“liquid dairy products(液态乳制品)”的英文缩写ldp的制品,如特别是奶制品,在冷链或在(无菌)常温下进行分发,制品是液态或半液态的,例如含或不含益生菌的可饮用酸奶。

5、这些容器通常由高密度聚乙烯制成,高密度聚乙烯通常被称为 pehd,或者按照英文缩写 “hdpe”(即 “high density polyethylen”,高密度聚乙烯)来称呼,或者由聚苯乙烯制成。特别是在文献 jp2002363297、ep2012999 和 us4595552 中描述了由hdpe或聚苯乙烯制成的容器。

6、文献jp2002363297描述了一种由hdpe制成的瓶,重量轻,同时保持食品瓶所需的透明度、刚性、耐冲击、和具有良好的尺寸稳定性,并且在长期储存后不改变内容物的味道。这种食品用塑料瓶具有一层高密度聚乙烯层,其密度大于0.950克/立方厘米,由mw(重均分子量)/mn(数均分子量)定义的分子量分布为7.5-14.5,并且该食品用塑料瓶的形成有小于80%的瓶颈衬垫转化为0.5 毫米厚度。

7、尽管如此,这种类型的hdpe容器仍具有难以在闭环回收中再回收的缺点,即hdpe制的瓶几乎不能被再回收制成新的hdpe瓶,称为rhdpe的再回收hdpe制成的瓶的成本由于再回收困难而特别高。

8、我们还知道文献ep2012999,其描述了一种用于制造塑料容器、特别是塑料瓶的方法,根据该方法,由聚苯乙烯制成的预成型件被加热并且被引入拉伸-吹塑成型系统的吹塑模具的模腔中,该预成型件根据吹塑模具的模腔通过在过压下注入的气体、通常是空气来膨胀并且同时通过拉伸杆拉伸。所述方法的特征在于,将所述聚苯乙烯制成的预成型件引入到所述模腔中,所述预成型件已被制造成具有约1.6 毫米至3.4 毫米的平均壁厚,并且,使所述预成型件经受在125°c至140°c的吹塑温度下进行的拉伸吹塑工艺。文献还描述了特别适用于根据该发明的方法并由特殊聚苯乙烯制成的预成型件。

9、此外,文献us4595552描述了一种用于形成模制聚苯乙烯制品的注射模制装置,其包括聚合物(聚苯乙烯)供料源、模腔、连接模腔和供料源的管道、用于将熔融聚合物注射到模腔中的注射组件、和与管道相关联的截止阀,截止阀具有终止于出口端口的细长中心通道、和针,针与细长中心通道成倾斜关系定位,并且在关闭位置可选择性地插入到端口中,以及在打开位置可缩回端口和细长中心通道以提供不受限制的聚合物流动。

10、这样的装置允许在注射模制期间降低熔融聚苯乙烯的温度,而不会在正在形成的型坯中产生不期望的物理影响。事实上,由于聚苯乙烯具有比大多数用于瓶子的塑料更低的强度特性,聚苯乙烯瓶的壁厚通常必须大于其他塑料的壁厚。因此,用于生产吹塑聚苯乙烯瓶的型坯也需要相对较厚。然而,从生产成本的观点来看,聚苯乙烯瓶的厚度增加造成了一个重大问题。由于注射成型的型坯比塑料瓶成型中使用的大多数型坯更厚,聚苯乙烯型坯的冷却时间必须更长,以避免由快速冷却引起的结晶或类似现象,这对成品型坯的强度和其他特性产生负面影响。由于型坯的冷却时间是一个关键的经济参数,希望将聚苯乙烯加热到仍然允许聚合物正确流入注塑模具的最低可能温度。然而,如果注塑模具中熔融聚苯乙烯的温度变得太低,则在正在形成的型坯中和/或在随后形成的吹塑瓶中出现某些不希望的特征,例如熔接线。

11、尽管所述装置使得可以避免这些缺点,但是聚苯乙烯瓶仍然具有再回收昂贵的缺点。事实上,聚苯乙烯(ps)的再回收需要机械处理和化学处理,这使得聚苯乙烯的再回收昂贵。因此,用再回收聚苯乙烯制造的瓶子太昂贵了。

12、因此,需要制造低容量瓶,即容量小于或等于150毫升,由可再回收且便宜的材料如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)以尽可能低的重量获得。同时具有良好的可吹性,可实现高速制造,并可完美控制材料分布。事实上,寻求节省材料和减少污染排放至关重要。

13、本发明尤其旨在满足这种需求。


技术实现思路

1、因此,本发明的目的之一是满足这种需求,并通过提出一种容器、预成型件和模具来弥补由hdpe或聚苯乙烯制成的容器的缺点,所述容器、预成型件和模具具有简单且便宜的设计,需要少量的材料并且具有允许高生产率同时保持良好刚性的低压吹塑性。

2、为此目的,并且根据本发明,提出了一种由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制成的预成型件通过吹塑或拉伸吹塑获得的一种容器,所述容器包括:主体,在所述主体的上端处在所述主体延伸部中的肩部;在所述肩部的延伸部中的颈部,所述颈部是敞开的并且形成由所述预成型件形成的最终的容器的瓶口;以及底部,所述底部装在所述容器的下端延伸,所述容器用于接纳通常按照“liquid dairy products,液态乳制品”的英文缩写ldp所指的液态或半态体制品,如特别是乳制品,或类似制品,在冷链或在(无菌)常温下进行分发并且具有小于或等于150毫升的容量,其显著之处在于,从所述容器的所述瓶口到所述底部的所述容器的高度小于或等于120毫米;并且,定义为所述主体的外径与所述颈部下方的外径之间的比的比率在1.3和2.3之间,所述颈部的高度小于15毫米。

3、这些特征提供了良好的可吹塑性,包括在低吹塑压力下,足够刚性的容器,同时具有特别低的重量,对于150毫升容器,重量约为5克。因此,除了pet在闭环回收中可再回收的事实之外,根据本发明的容器允许以非常低的成本制造容器,这是由于其在低压力下的良好可吹塑性,这允许高的制造速率,以及用于其制造的少量材料(pet)。

4、优选地,以平方厘米表示的所述容器在所述颈部下方的面积与以克表示的所述容器的重量之间的比率在18至45之间。

5、此外,颈部下方的外径优选小于或等于31毫米并且主体的最大外径小于或等于54毫米。

6、有利地,主体在其全部或部分高度上具有环形加强件的叠加,所述加强件改善所述容器的刚性。

7、此外,底部包括外围座和凹形的中央圆顶,凹形的所述中央圆顶呈具有朝所述容器外部的凹形的基本上球形帽的形式,所述中央圆顶是刚性的或半刚性的。

8、顺便提及,所述中央圆顶可包括一个或多个加强件,以便增加底部的刚性。

9、在这方面,所述中央圆顶包括基本上从所述中央圆顶的中心延伸到所述外围座的多个径向的加强件。

10、顺便提及,所述主体在所述主体的中央部分和所述颈部之间包括形成收缩部的环形凹槽,特别是改善容器的抓握。

11、本发明的另一个目的涉及用于通过吹塑或拉伸吹塑形成根据本发明的容器的一种预成型件,所述预成型件由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制成并且包括颈部、本体和基底,所述本体是围绕中心轴线c回转对称的,具有回转的圆柱形部分,由壁形成,所述壁具有外皮和内皮,所述基底位于所述本体的一端同时封闭所述端,所述颈部在所述本体的相对的一端处在所述本体延伸部分中延伸,所述颈部是敞开的并形成由所述预成型件形成的最终的容器的瓶口。所述预成型件的显著特征在于,所述预成型件从所述瓶口到所述基底的高度小于或等于50毫米,所述本体的外径小于或等于25毫米,并且所述本体的壁的厚度,即所述内皮和所述外皮之间的厚度,在1.2毫米和2.0 毫米之间。

12、优选地,预成型件的基底具有基本上半球形的形状和在6至13毫米之间的外曲率半径。

13、顺便提及,所述预成型件包含至少一种添加剂,所述添加剂赋予聚对苯二甲酸乙二醇酯至少部分过滤光的可见光谱的性质。

14、本发明的最后一个目的涉及用于通过吹塑或拉伸吹塑由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)制成的根据本发明的预成型件来制造容器的一种模具,所述模具包括能够可移动地安装在侧壁中的至少一个模底,所述侧壁限定具有所述容器的一部分的模腔的腔体,所述侧壁包括两个半模,每个所述半模限定所述容器的所述主体的一个半模腔,并且两个所述半模安装成相对于彼此在打开位置和闭合位置之间旋转,在所述打开位置,所述半模彼此成角度地间隔开,并且所述模底相对于所述半模降低,以允许引入坯料和排出形成的容器,在所述闭合位置,所述半模彼此抵靠并将所述模底夹在它们之间,从而形成所述腔体并限定待形成的所述容器的整个模腔,其特征在于,所述侧壁的半模腔和/或所述模底成形用于生产根据本发明的容器。

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