ГИБКИЙ УПАКОВОЧНЫЙ КОНТЕЙНЕР И ПЕРЕХОДНИК ДЛЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)
FLEXIBLE PACKING CONTAINER AND ADAPTER FOR ITS FABRICATION

Изобретение относится к упаковке, а именно к конструкции тары для упаковки, раздельного размещения и длительного хранения нескольких, в том числе жидких, компонентов сложной композиции с возможностью получения данной композиции путем перемешивания компонентов, непосредственно, в той же таре, в которой они хранились. Предложенная упаковка в виде компактного удобного гибкого контейнера может найти широкое применение в химической промышленности, в фармацевтике, в медицине, в пищевой промышленности и в других отраслях.
Из уровня техники известна медицинская многокамерная емкость, раскрытая в патенте EP 0639364, опубликованном 28.07.1999. Указанная емкость предназначена для раздельного хранения растворителя и растворимого вещества и их смешивания непосредственно перед употреблением. Корпус емкости выполнен из эластичного пластика и имеет разделительные средства, разделяющие корпус на камеры и обеспечивающие связь между камерами в случае необходимости. По крайней мере одна из камер закрывается дополнительным слоем пластика для образования замкнутого пространства вокруг камеры, в результате чего получается камера с двойными стенками, что повышает надежность хранения компонентов и экологическую безопасность использования, однако требуется двойной расход материала на изготовление всей емкости.
Аналогичное техническое решение раскрыто в патенте RU2054366, опубликованном 20.02.1996, где также в конструкции контейнера для раздельного размещения жидкости и порошка или твердого вещества предусматривается создание вокруг контейнера второй оболочки, в которой размещается сиккатив, поглотитель кислорода или другие вспомогательные вещества, повышающие длительность хранения реактивов.
Из патента RU 2245285, опубликованного 27.01.2005, известна более простая конструкция гибкого пленочного контейнера-смесителя, предназначенная для производства пенопласта на месте применения. Пленочный контейнер-смеситель состоит из двух камер, соединенных через хрупкую перегородку и содержащих реакционные компоненты для образования пенопласта при ручном смешении, при этом одна из камер имеет вторую хрупкую перегородку, образующую при ее разрушении отверстия для выпуска полученной в объединенных камерах пеномассы к месту потребления. Форма профиля камер и их наполняемость в рабочем положении, по меньшей мере одной из них, приближены к прямоугольному профилю. К недостаткам данного контейнера можно отнести прямоугольный профиль камер, который создает в углах застойные зоны, препятствующие эффективному перемешиванию компонентов. Кроме того, центральная хрупкая перегородка не является достаточно надежным средством разделения реакционноспособных компонентов.
Указанное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявленного изобретения.
Из уровня техники не известен переходник для изготовления гибкого упаковочного контейнера, предназначенный для улучшения процесса перемешивания компонентов и для сообщения между собой соседних секций.
Заявленное изобретение направлено на решение задачи создания более надежной конструкции гибкого упаковочного контейнера, выполненного с возможностью раздельного размещения исходных компонентов и с возможностью получения готовой композиции путем эффективного перемешивания компонентов, непосредственно, в том же контейнере, где они хранились.
Техническим результатом изобретения является повышение прочности и надежности контейнера, как во время раздельного хранения компонентов, так и при получении готовой композиции, а также расширение области использования упаковки и дальнейшее улучшение качества перемешивания компонентов за счет использования переходников.
Чтобы решить поставленную задачу, заявлен гибкий упаковочный контейнер для получения композиции из нескольких компонентов, содержащий не менее двух герметичных секций, выполненных с возможностью сообщения их между собой путем устранения перегородки, а также средство для вывода наружу готовой композиции, отличающийся тем, что контейнер дополнительно содержит буферную зону, разделяющую секции, которые соединены с буферной зоной устраняемыми перегородками, при этом возможность сообщения указанных герметичных секций между собой обеспечивается через буферную зону последовательным устранением двух или более перегородок, а торцевые стороны контейнера выполнены закругленной формы.
Таким образом, заявленный контейнер выполнен с возможностью перемешивания компонентов и получения готовой композиции непосредственно в контейнере. Заполненные реагентами секции контейнера соединены между собой через буферную зону, включающую одну или несколько промежуточных секций, изолированных от соседних секций. Введение в конструкцию контейнера дополнительных промежуточных секций создает резервный буферный объем, разъединяющий активные компоненты композиции в период их раздельного хранения, что значительно повышает надежность заявленной конструкции. Во время перемешивания компонентов буферный объем может быть заполнен продуктом реакции взаимодействия исходных компонентов, особенно в том случае, когда во время реакции происходит выделение газа, а продукт представляет собой, например, пену. Придание закругленной формы торцевым сторонам контейнера позволяет исключить угловые застойные зоны при смешивании компонентов, в результате чего повышается равномерность и качество перемешивания исходных компонентов композиции.
Устраняемые перегородки в контейнере могут быть выполнены различной конструкции, например в виде мембран или в виде швов темосварки заданной (пониженной) прочности, или в виде клапанов и т.п.
Преимущественно, перегородки в контейнере заявленной конструкции выполнены в виде швов термосварки заданной прочности, раскрывающихся путем расслоения при повышении давления хотя бы в одной из смежных секций. Перегородка в виде шва термосварки, выполненная на полимерных материалах, не является хрупкой преградой, а представляет собой пластичную перегородку, растягивающуюся и постепенно расслаивающуюся при повышении внутреннего давления в упаковке. Прочность сварного шва подбирается на специализированном оборудовании, типа "Hot Tack". Прочность шва в соответствии с заявленным изобретением, выбрана ниже прочности материала контейнера и обеспечивает возможность раскрытия шва за счет надавливания рукой на одну из секций с жидким или с газообразным компонентом композиции. По закону Паскаля давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку жидкости или газа одинаково по всем направлениям. При наличии в указанной секции перегородки ослабленной прочности происходит ее разрушение путем расслоения, при сохранении цельности стенок контейнера и всех прочных швов и соединений, образующих корпус контейнера.
Буферная зона заявленного контейнера может быть выполнена в виде одной или нескольких промежуточных секций, расположенных параллельно друг другу.
В другом варианте буферная зона контейнера может быть выполнена в виде одной или нескольких промежуточных секций, расположенных последовательно друг за другом.
Дополнительно прочность контейнера может быть повышена за счет индивидуального подбора материала для изготовления каждой секции в зависимости от химической активности компонентов композиции. Для этой цели заявленный контейнер может быть выполнен составным из раздельно изготовленных секций из различных по составу полимерных или многослойных композиционных, материалов, в частности из комбинированных многослойных упаковочных материалов различного состава.
Раздельное изготовление секций контейнера позволяет оптимально подобрать состав материала к составу конкретного компонента композиции, который предполагается разместить в данной секции и таким образом обеспечить безопасное хранение агрессивных, химически активных компонентов.
Например, если одним из компонентов композиции является агрессивное химическое вещество, растворяющее полимерные материалы, то секция для его хранения может иметь внутренне защитное покрытие, либо можно использовать металлополимерный многослойный ламинат, содержащий внутренний слой из металлической фольги, выполненной из металлического коррозионностойкого сплава заданного состава.
В частности, если в заявленном гибком контейнере предполагается хранить компоненты, предназначенные для получения пенополиуретана, то секция для хранения изоцианатного исходного компонента, агрессивного по отношению к полимерам, может быть выполнена из многослойного металлополимерного материала, в частности, из трехслойного ламината с внутренним слоем из алюминиевой фольги и с внешними слоями из полиэтилена. При этом вторая секция для хранения инертного полиольного компонента может быть выполнена из прозрачного полимерного материала, например, из полиэтиленовой или из полипропиленовой пленки.
Прозрачность второй секции контейнера позволяет получить дополнительный технический результат, заключающийся в том, что при перемешивании через прозрачные стенки контейнера можно наблюдать весь процесс протекания реакции уретанообразования и получения пены и, следовательно, контролировать правильный выбор момента выпуска из контейнера готовой пенополиуретановой композиции. Таким образом, исключается опасность неожиданного аварийного разрыва стенок контейнера.
При изготовлении заявленного контейнера в качестве прозрачного полимерного материала может быть использована, например, полиэтиленовая пленка толщиной 200-300 мкм.
При изготовлении контейнера швы термосварки заданной прочности могут быть выполнены, например, в виде тонких швов шириной не более 1 мм. Либо швы термосварки заданной прочности могут быть выполнены в виде многополосных тонких швов, в частности,в виде набора тонких швов, расположенных между собой на некотором расстоянии, приблизительно, параллельно.
В другом варианте изготовления контейнера швы термосварки заданной прочности могут быть выполнены в виде широких швов ослабленной прочности с шириной шва, например, 0,5-3 см.
В предпочтительном варианте изготовления контейнера в буферной зоне в одной или в нескольких промежуточных секциях могут быть размещены переходники, улучшающие перемешивание, выполненные с одним или с несколькими сквозными каналами. В наиболее простом варианте переходник представляет собой жесткую пластмассовую втулку со сквозным продольным каналом с широким входным и узким выходным отверстиями.
Как уже было упомянуто выше, по меньшей мере одна из секций контейнера может быть выполнена из многослойного металлополимерного материала, в частности из трехслойного материала с внутренним слоем из алюминиевой фольги и с внешними слоями из полиэтилена и/или из полипропилена. При этом другая секция контейнера может быть выполнена из прозрачного полимерного материала, в частности, из полиэтиленовой пленки толщиной 200-300 мкм.
Для увеличения сроков хранения продуктов, упакованных в заявленный контейнер, одна или несколько его гибких секций могут быть изготовлены из барьерной полимерной пленки, в частности, из нанобарьерной полимерной пленки.
При формировании секций контейнера исходный материал может быть раскроен в виде двух или нескольких деталей одинаковой формы, при наложении которых друг на друга требуется образовать сварной шов по всей периферии изделия. Однако данный способ является экономически невыгодным, поскольку требует затраты лишнего материала на образование протяженных периферийных швов повышенной прочности. Поэтому в заявленном изобретении, предпочтительно, используется одношовный способ формования секций контейнера, когда заготовка для образования секции выполняется в виде трубы с одним продольным прочным швом термосварки.
Таким образом, заявленный контейнер, предпочтительно, имеет корпус трубчатой формы, сформированный из одной полосы полимерного материала при помощи термосварки, при этом его торцевые стороны запаяны швами заданной прочности, причем одна торцевая сторона может быть запаяна швом повышенной прочности, а противоположная торцевая сторона запаяна ослабленным широким швом шириной 1,5-3 см, раскрывающимся при повышении давления внутри контейнера, например, в результате взаимодействия при перемешивании исходных компонентов. В этом случае торцевая сторона, запаянная ослабленным швом, раскрывается под давлением и выполняет функцию средства вывода наружу готовой композиции.
В соответствии с заявленным изобретением контейнер может быть снабжен средством вывода наружу готовой композиции разнообразной конструкции. В частности, средство вывода наружу готовой композиции может быть выполнено в форме пробки - втулки с набором сменных насадок, или в форме дозирующего устройства, или в форме пипетки, или в форме спреера (пульверизатора, распылителя) и т.п. Выбор сменных насадок, комплектующих контейнер, определяется составом композиции и предполагаемым способом ее применения.
В другом варианте пробка-втулка может предполагать соединение втулки, выполненной с резьбой или в виде штуцера, с набором сменных насадок различной формы и длины, например, можно использовать сменную насадку для шприца: «Luer-lock».
В другом варианте средство вывода наружу готовой композиции может быть выполнено в форме инъектора, например, в форме одноразового безигольного инъектора, либо снабженного иглой для инъекции. В этом случае заявленный контейнер используется как шприц-тюбик.
В упрощенном варианте изготовления контейнера средство вывода наружу готовой композиции выполнено в виде насечки на внешнем шве термосварки, при этом в зоне насечки шов имеет фигурную форму с выступом, расположенным напротив насечки. Насечка позволяет оторвать небольшую часть внешней стенки и обеспечить вывод наружу содержимого контейнера.
Гибкий упаковочный контейнер может дополнительно содержать резервную зону в виде пустой секции, или в виде нескольких ничем не заполненных секций, прилегающих к одному или к обоим торцам контейнера. Резервная зона обеспечивает возможность получения композиции, объем которой больше объема исходных компонентов, например, если при смешивании компонентов происходит газовыделение или образование рыхлого продукта. В этом случае наличие резервной зоны предохраняет контейнер от несанкционированного вскрытия из-за избыточного внутреннего давления в нем. Резервная зона отделяется от смежной секции перегородкой заданной прочности, например, в виде ослабленного шва термосварки, прочность которого ниже прочности материала контейнера и внешних швов его корпуса.
Контейнер может быть выполнен многосекционным с любым количеством секций, например, он может быть выполнен из N повторяющихся герметичных секций, соединенных через N-1, буферных зон, где любое число N больше или равное 2, а именно, число, равное количеству исходных компонентов композиции.
В одном из наиболее предпочтительных вариантов заявленный гибкий упаковочный контейнер для получения композиции из нескольких компонентов содержит две герметичные секции, выполненные с возможностью сообщения между собой путем устранения перегородки, и средство для вывода наружу готовой композиции. Дополнительно контейнер содержит буферную зону, в которой размещен переходник, улучшающий перемешивание, герметичные секции соединены с буферной зоной устраняемыми перегородками, при этом возможность сообщения указанных герметичных секций между собой обеспечивается через буферную зону и через переходник при устранении перегородок, причем торцевые стороны контейнера выполнены закругленной формы.
Переходник для изготовления гибкого контейнера выполнен по меньшей мере с двумя сквозными каналами. Переходник (переходниковое устройство) в соответствии с заявленным изобретением может быть выполнен в форме втулки с круглым или с плоскоовальным поперечным сечением, а сквозные каналы могут иметь коническую форму боковой поверхности, при этом каждый канал имеет широкое входное отверстие и узкое выходное отверстие.
В предпочтительном варианте переходник для изготовления гибкого контейнера содержит корпус, имеющий две торцевые поверхности и замкнутую боковую поверхность. В корпусе выполнены по меньшей мере два сквозных канала, каждый из которых имеет входное и выходное отверстие, расположенные на противоположных торцевых поверхностях корпуса, при этом каналы снабжены обратными клапанами, установленными во взаимно противоположных направлениях. В качестве обратного клапана используется, например, клапан лепесткового типа.
Каналы, которыми снабжен переходник, преимущественно, имеют коническую форму боковой поверхности.
В другом варианте исполнения каждый из каналов переходника имеет по меньшей мере по одному сужению, преимущественно, сужение в каналах расположено в центральной части, при этом внутренняя поверхность каналов имеет коническую форму, в частности в виде усеченных конусов, соединенных между собой в узкой части.
Конструкция контейнера предполагает возможность выбора нескольких конфигураций взаимного расположения секций контейнера, кроме того, одна или несколько секций контейнера могут быть дополнительно разделены поперечными или продольными швами.
Заявленный гибкий контейнер предназначен как для хранения двухкомпонентных композиций, так и для хранения многокомпонентных композиций. В случае хранения в контейнере многокомпонентных композиций предусматривается возможность дополнительного разделения секций контейнера ослабленными поперечными швами для размещения дополнительных добавок, которые следует ввести в композицию при ее изготовлении.
Например, если контейнер предназначен для хранения компонентов композиции для получения полимера, то порошковый наполнитель, краситель или стабилизатор полимера может быть размещен в дополнительной секции, образованной путем разделения одной из секций контейнера поперечным швом ослабленной прочности.
Изобретение иллюстрируется фигурами 1-10 и примерами изготовления заявленного контейнера-смесителя.
На фигуре 1 показан общий вид заявленного гибкого упаковочного контейнера для получения композиции из нескольких компонентов, содержащий две герметичные секции и буферную зону между ними.
На фигуре 2 показан заявленный контейнер при последовательном размещении трех промежуточных секций в буферной зоне.
На фигуре 3 показан заявленный контейнер при параллельном размещении двух промежуточных секций в буферной зоне.
На фигуре 4 показан вариант параллельного размещения в буферной зоне двух промежуточных секций, снабженных переходниками (с одним каналом каждый).
На фигурах 5 и 6 показаны варианты, аналогичные фигурам 3 и 4 при дисковой форме контейнера.
На фигуре 7 показано в разобранном виде сечение составного двухсекционного контейнера с переходником.
На фигуре 8 показан гибкий упаковочный контейнер трубчатой формы с компактным продольным расположением герметичных секций.
На фигуре 9 показан контейнер, снабженный пробкой - втулкой в качестве средства вывода наружу готовой композиции.
На фигуре 10 показан малогабаритный составной контейнер в собранном виде А и в разобранном виде B-D, снабженный резервной зоной.
На фигуре 1 показан гибкий упаковочный контейнер (вид сверху). Контейнер предназначен для получения композиции из нескольких компонентов, которые хранятся раздельно в герметичных секциях 1 и 2. Контейнер должен быть снабжен каким-либо средством для вывода наружу готовой композиции. На фиг.1 в качестве средства для вывода наружу готовой композиции (готового продукта) показана насечка 3 на внешнем шве 4, полученном термосваркой. При этом в зоне насечки 3 шов имеет фигурную форму, так, что секция 2 имеет выступ 5, расположенный напротив насечки 3. Заявленный контейнер дополнительно содержит буферную зону, которая на фиг.1 представлена в виде промежуточной секции 6 с устраняемыми перегородками 7 и 8. Возможность сообщения герметичных секций 1 и 2 между собой обеспечивается через буферную зону последовательным устранением двух указанных перегородок 7 и 8.
Таким образом, заявленный контейнер выполнен с возможностью перемешивания компонентов, а средством, обеспечивающим возможность перемешивания, являются устраняемые перегородки 7 и 8, показанные в виде тонких (ослабленных) поперечных швов термосварки заданной прочности, раскрывающихся путем расслоения при повышении давления хотя бы в одной из смежных секций 1 или 2.
Буферная зона включает в себя по меньшей мере одну промежуточную секцию 6, изолированную от соседних секций 1 и 2, которая создает резервный буферный объем, разъединяющий активные компоненты композиции в период их раздельного хранения, что значительно повышает надежность заявленной конструкции контейнера.
1
Торцевые стороны 9 и 10 контейнера выполнены закругленной формы с радиусом закругления R. Придание закругленной формы торцевым сторонам 9 и 10 контейнера позволяет исключить угловые застойные зоны при смешивании компонентов, в результате чего повышается равномерность и качество перемешивания исходных компонентов композиции.
Буферная зона контейнера может быть выполнена в виде нескольких промежуточных секций, расположенных последовательно друг за другом, как это показано на фиг.2, где швы 11 и 12 термосварки заданной прочности (ослабленные) в совокупности со швами 7 и 8 образовывают последовательно расположенные промежуточные секции 13, 6 и 14, которые совместно входят в буферную зону контейнера.
В другом варианте буферная зона может быть выполнена в виде нескольких промежуточных секций, расположенных параллельно друг другу, например, как показано на фиг.3, 4, 5 и 6.
Заявленный контейнер может быть выполнен составным, как показано на фиг.7, из раздельно изготовленных секций. A, B, C из различных по составу полимерных или многослойных композиционных материалов.
При изготовлении контейнера швы термосварки заданной прочности могут быть выполнены, например, в виде тонких швов 7, 8, 11 и 14 (см. фиг.2) шириной не более 1 мм. Либо швы термосварки заданной прочности могут быть выполнены в виде многополосных тонких швов, в частности, в виде набора тонких швов, расположенных между собой на некотором расстоянии, приблизительно, параллельно (вид А фиг.7).
В другом варианте изготовления контейнера швы термосварки заданной прочности могут быть выполнены в виде широкого шва 15 ослабленной прочности с шириной шва, например, до 3 см, как показано на фиг.3.
На фиг.3 показан контейнер, который имеет корпус трубчатой формы, сформированный из одной полосы полимерного материала при помощи продольного шва термосварки (на чертеже не показан). Гибкий упаковочный контейнер содержит две продольно расположенные герметичные секции 16 и 17, выполненные с возможностью сообщения между собой путем устранения перегородок 18, 19, 20 и 21, и средство для вывода наружу готовой композиции в виде насечки 22. Дополнительно контейнер содержит буферную зону, включающую параллельно расположенные промежуточные секции 23 и 24, которые могут быть пустыми, то есть свободными от наполнителей. Либо одна или несколько промежуточных секций могут быть заполнены, по крайней мере, частично. В промежуточной секции можно разместить порошкообразные наполнители или сухие растворимые компоненты, дополнительно вводимые в композицию. В другом варианте в дополнительной промежуточной секции контейнера может размещаться вставной конструктивный элемент, представляющий собой переходниковое устройство (переходник), улучшающий условия перемешивания компонентов. Заявленный контейнер может содержать один или несколько переходников. (На фиг.3 переходники не показаны). Торцевые стороны 25 и 26 контейнера выполнены закругленной формы. Контейнер снабжен термодатчиком 27.
В предпочтительном варианте изготовления контейнера в буферной зоне в одной или в нескольких промежуточных секциях размещают переходники, улучшающие перемешивание. Переходник выполнен с одним или с несколькими сквозными каналами. На фиг.4 показан в разрезе такой вариант заявленного контейнера. В наиболее простом варианте переходник представляет собой жесткую пластмассовую втулку со сквозным каналом с широким входным и узким выходным отверстиями. В варианте контейнера на фиг.4 показаны два переходника 28 и 29, размещенные в параллельно расположенных промежуточных секциях буферной зоны, образованной швами 18, 19, 20 и 21.
Переходники 28 и 29 выполнены со сквозными каналами, в которых размещены обратные шаровые клапаны 30, улучшающие перемешивание за счет возможности кругового движения перемешиваемой среды в объеме контейнера, а также за счет пропускания через отверстия малого сечения. Переходники закреплены в буферной зоне прочным швом 31 термосварки.
Аналогичной конструкции контейнеры могут быть выполнены при самой разнообразной внешней конфигурации.
На фигурах 5 и 6 показаны контейнеры дискообразной формы с изогнутыми по форме «инь-янь» секциями, для размещения основных компонентов композиции. На фигуре 5 промежуточные секции 21 и 24 буферной зоны выполнены свободными от наполнителя и переходников. На фигуре 6 промежуточные секции снабжены переходниками 28 и 29 с лепестковыми обратными клапанами.
На фиг.8 показан гибкий упаковочный контейнер трубчатой формы с продольным расположением герметичных секций 32 и 33. Герметичные секции соединены с буферной зоной устраняемыми перегородками 34 и 35, при этом возможность сообщения указанных герметичных секций между собой обеспечивается через буферную зону, которая содержит одну свободную секцию 36 при устранении указанных перегородок. Средство вывода наружу готовой композиции выполнено в виде насечки 37 на внешнем шве термосварки, при этом в зоне насечки шов имеет фигурную форму с выступом секции 32, расположенным напротив насечки. Продольный внешний шов термосварки, разделяющий между собой секции 32 и 33, имеет закругление 38 для удаления концентратора напряжений в конечной точке разреза между ними. Преимуществом конфигурации контейнера, показанного на фиг.8, является компактность и удобство для ручного перемешивания при получении готового продукта (композиции).
На фиг.9 показан гибкий упаковочный контейнер трубчатой формы с поперечным расположением герметичных секций 1 и 2, разделенных устраняемыми перегородками 7 и 8, а также буферной зоной в виде секции 6, в которой размещен переходник 39, имеющий плоскоовальную форму сечения. Переходник 39 выполнен с двумя сквозными отверстиями 40, 41 конической формы, в которых установлены обратные клапаны 42 и 43 лепесткового типа. Торцевые стороны запаяны швами 44 высокой прочности. Контейнер снабжен средством вывода наружу готовой композиции, выполненным в форме пробки-втулки. Для этого торцевой шов 44 выполнен со сквозным каналом 45 в котором установлена резьбовая втулка 46 с завинчивающейся пробкой 47. В комплектации готового изделия контейнер данной конфигурации снабжается набором сменных насадок, а выбор сменных насадок определяется составом композиции и предполагаемым способом ее применения. На фиг.9 стрелочками показано направление перемещения среды при перемешивании и выводе наружу готового продукта.
На фигуре 10 показан малогабаритный составной контейнер в собранном виде А и в разобранном виде B-D. Позицией 48 обозначена резервная зона на одном торце контейнера.
Заявленный гибкий упаковочный контейнер изготовлен и функционирует следующим образом.
1
В наиболее простом варианте контейнер изготавливается из одношовной или безшовной трубчатой заготовки из гибкого полимерного материала (из полиэтиленовой или полипропиленовой пленки). На трубчатой заготовке методом термосварки формируют первый торцевой шов высокой прочности. Шов формируют так, чтобы торцевая сторона 9 контейнера имела закругленную форму с радиусом закругления R=1,5 см. Прочность торцевого шва при этом равна или превышает прочность стенок контейнера. Далее полученный карман заполняют первым исходным компонентом композиции. Затем формируют устраняемую преграду 7 в виде эластичного шва толщиной 1 мм путем термосварки. Температуру и давление при сварке заранее подбирают с помощью устройства Hot Tack Tester, предназначенного для термосварки материалов и последующего измерения прочности сварных швов, находящихся еще в нагретом состоянии. В процессе измерений задается определенное время выдержки, что позволяет моделировать требуемое охлаждение сварного шва. После этого измеряется усилие, необходимое для разрушения сварного шва. В результате получают количественную характеристику качества и прочности сварного шва. Устройство позволяет оптимизировать такие параметры технологического процесса, как давление, температуру и продолжительность обработки.
После формирования преграды 7 отступают на глубину буферной зоны 2 см и формируют с теми же параметрами обработки преграду 8. Полученный карман заполняют вторым компонентом композиции, после чего закрывают вторую секцию прочным фигурным торцевым швом с насечкой, для обеспечения вывода композиции.
В таком упакованном состоянии при раздельном размещении компонентов контейнер хранится заданное время. При необходимости использования готового продукта, который получается при смешивании исходных компонентов, приступают к ручному их смешиванию непосредственно в контейнере, где они хранились. Для этого надавливают рукой на одну из секций, в которой размещен жидкий компонент либо гетерогенный компонент, включающий газ или жидкость и порошок. Как известно, давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку жидкости или газа одинаково по всем направлениям, в том числе на перегородку ослабленной прочности. Под давлением происходит ее разрушение путем расслоения, при сохранении цельности значительно более прочных стенок контейнера и внешних прочных торцевых швов, образующих корпус контейнера. Затем продолжают оказывать давление нажатием рукой до разрушения второй перегородки буферной зоны. После чего компоненты перемешивают встряхиванием контейнера. Готовую композицию выводят наружу, отрывая выступ секции по насечке 3.
Для существенного улучшения качества перемешивания в буферной зоне размещают переходник с коническими каналами или с обратными клапанами, который позволяет организовать при перемешивании круговое движение среды, как показано на фиг.8, и дробить агломераты порошковых компонентов на узких сечениях каналов переходника.
Контейнер может быть изготовлен составным, когда секции формируются раздельно и соединяются встык или внахлест, охватывая боковую поверхность переходника.
Комплектующими элементами являются переходник 3 и две раздельно сформованных гибких секции 4 и 5. Указанные секции являются основными. Их соединяют между собой через формоустойчивый (жесткий, литой) переходник 3. Переходник 3 имеет два сквозных канала с лепестковыми клапанами на выходных отверстиях. Секции 4 и 5 закреплены термосваркой и/или адгезивом на внешней поверхности переходника 3. После герметизации переходника 3 и закрепления на нем трубчатых секций 4 и 5 указанные секции заполняют жидкими или порошкообразными компонентами композиции, после чего торцевые стороны скрепляют (запаивают) при помощи термосварки прочными швами 6. Одна торцевая сторона при этом снабжается средством для вывода наружу готовой композиции. Средство вывода выполнено в форме втулки 16, закрепленной на контейнере прочным швом 6. Втулка 16 имеет выводящий канал 15, герметично перекрытый крышкой 17. В описанном разделенном состоянии компоненты композиции могут храниться в данном контейнере-смесителе длительное время. Для приготовления композиции используют приемы ручного перемешивания путем поочередного надавливания на секции 4 и 5. Под давлением руки на пластиковую секцию, содержащую жидкий компонент композиции, напором жидкости разрушается устраняемая преграда на соответствующем входном отверстии переходника, затем жидкий компонент заполняет первый канал и под тем же давлением (от нажатия рукой) разрушается вторая преграда, фиксирующая первый лепестковый клапан. Клапан открывается и два раздельно хранившихся компонента вступают во взаимодействие. Нажатием руки на вторую секцию контейнера в той же последовательности разрушается устраняемая преграда на входном отверстии второго канала и затем открывается второй лепестковый клапан переходника. Поочередным нажатием на секции контейнера производят круговое перемешивание компонентов композиции, регулируемое работой клапанного устройства, как показано стрелками на фигуре 5 до полного перемешивания или до протекания химической реакции между компонентами, в зависимости от состава исходных компонентов. Когда композиция готова, открывают крышку 17 и наносят готовую композицию на объект обработки.
На фигуре 5 подробно показан один из возможных вариантов выполнения средства вывода наружу готовой композиции в форме «пробки-втулки». В частности, выпускная втулка 16 может быть снабжена резьбой и закрываться и открываться при помощи завинчивающейся крышечки 17.
На фигуре 6 показан заявленный контейнер-смеситель, содержащий дополнительную секцию 13. В случае хранения в контейнере-смесителе многокомпонентных композиций предусматривается возможность дополнительного разделения секций контейнера ослабленными поперечными швами 14 для размещения дополнительных добавок, которые следует ввести в композицию при ее изготовлении.
Например, если контейнер-смеситель 1 предназначен для хранения компонентов композиции для получения полимера, то порошковый наполнитель, краситель или стабилизатор полимера может быть размещен в дополнительной секции 13, образованной путем разделения секции 5 контейнера поперечным швом 14 ослабленной прочности.
Пример 1. В соответствии с заявленным изобретением изготовлен гибкий упаковочный контейнер, как показано на фиг.9, для раздельного размещения порошкообразного компонента, содержащего интерферон и дистиллированную воду. Контейнер содержит корпус из прозрачного полиэтилена толщиной, приблизительно, 200 мкм. Корпус контейнера состоит из двух раздельно изготовленных секций 1 и 2, заполненных и запечатанных с одной стороны прочным швом 44, а с другой стороны швом ослабленной прочности 7 и 8 соответственно со свободными карманами, равными величине половины буферной зоны. Обе секции выполнены из одного и того же материала трубчатой формы одинакового диаметра с одним продольным прочным швом термосварки на каждой секции. Секция 2 для размещения дистиллированной воды имеет значительно больший внутренний объем, чем секция 1 для размещения порошкового компонента. Отдельно изготовлен литой жесткий переходник 39 из полипропилена, содержащий корпус и две торцевые поверхности вытянутой овальной формы. В корпусе переходника выполнены два продольных сквозных канала, соединяющие между собой его торцевые поверхности. Каналы имеют широкие входные и узкие выходные отверстия, расположенные на противоположных торцевых сторонах. Переходник 39 снабжен клапанным устройством в виде обратных клапанов, установленных во взаимно противоположных направлениях на выходных отверстиях. Переходник 39 в поперечном сечении имеет плоскоовальную форму внешней поверхности, периметр которой равен внутреннему периметру трубчатых секций 1 и 2. Переходник 39 по внешней боковой поверхности обрабатывают адгезивом и вставляют с натягом, в свободный карман секции 2 на глубину, равную половине высоты его боковой стенки, ориентируя переходник торцом ко шву 8. Затем также с натягом на переходник с другой стороны надевают свободный карман секции 1. Полученную конструкцию скрепляют тепловой обработкой. Секция 1 в торце имеет пробку-втулку 46-47, закрепленную прочным швом 44 термосварки.
Собранный и заполненный контейнер хранится до срока его использования. При использовании надавливают рукой на секцию 2 до разрушения устраняемой преграды 8, и вода поступает во входное отверстие канала 41 переходника 39 со стороны секции 2. Продолжают давление на секцию 2 до открытия клапана на выходном отверстии канала 41 с разрушением перегородки 7. Порошок интерферона, размещенный в секции 1, смачивается водой и растворяется в ней. Затем надавливают на секцию 1 до открытия второго клапана 43 переходного устройства 39. И продолжают перемешивание компонентов композиции попеременным надавливанием на секции 2 и 1 до равномерного растворения интерферона. Затем открывают крышку 47 и надевают на резьбовое соединение сменную насадку в виде пипетки (на чертеже не показано). После чего композиция наносится на объект обработки.
Пример 2.
В соответствии с заявленным изобретением изготовлен гибкий контейнер-смеситель, как показано на фиг.10, предназначенный для раздельного размещения полиольного компонента в секции 2 и изоцианатного компонента в секции 1. Указанные компоненты предназначены для получения композиции медицинского покрытия на основе пенополиуретана. Секция 1 для хранения изоцианатного исходного компонента выполнена из металлополимерного материала, в частности, из трехслойного ламината с внутренним слоем из алюминиевой фольги толщиной, приблизительно, 100 мкм, с внешним слоем из полиэтилена толщиной 100 мкм и внутренним слоем полиэтилена толщиной 10 мкм. При этом секция 2 для хранения инертного полиольного компонента может быть выполнена из прозрачного полимерного материала, в частности из полиэтиленовой пленки, толщиной 200 мкм.
Прозрачность секции 2 контейнера позволяет наблюдать процесс протекания реакции уретанообразования с получением пены, а также контролировать правильный выбор момента выпуска из контейнера готовой пенополиуретановой композиции. Таким образом, снижается опасность аварийного разрыва контейнера.
Операции изготовления гибкого упаковочного контейнера осуществлялись в той же последовательности, как описано в примере 1.
Полученный контейнер имел следующие геометрические размеры. Ширина контейнера в зависимости от дозы композиции составила 2,5-4 см, продольная длина секции 1 составила 3-5 см. Продольная длина секции 2 составила 9-15 см. Высота переходника 2 см, минимальная толщина прочного торцевого шва 4 составила 0,5 см, толщина резервной зоны 48 составила 3 см. Секция 2 была разделена дополнительным швом 11 ослабленной прочности с возможностью размещения в промежуточной секции буферной зоны порошкового наполнителя, например, нанопорошка гидроксида алюминия или порошка антибиотика, или другого наполнителя, улучшающего медицинские свойства готовой композиции. Секция 1 была разделена дополнительным швом 12 ослабленной прочности, а полученная рядом с изоцианатом промежуточная секция буферной зоны была оставлена пустой, поскольку изоцианат является наиболее агрессивным компонентом композиции и требуется более надежно изолировать его от остальных компонентов.
При использовании надавливают рукой на секцию 2 до разрушения устраняемой преграды 11 между полиольным компонентом и порошковым компонентом. После смачивания порошкового компонента продолжают оказывать давление нажатием рукой на секцию 2 до разрушения устраняемой преграды перед входным отверстием переходника, расположенным со стороны секции 2. Далее воздействуют на контейнер, как в примере 1. Готовность к композиции к применению определяется равномерным вспениванием и начинающимся увеличением ее объема, которые контролируются визуально через прозрачные стенки секции 2. В качестве выводного устройства используют насечку 3, отрывая которую освобождают отверстие на торце контейнера. Для вывода полиуретановой пены направляют открытый торец контейнера на объект отработки и нажимают на секцию 1 для вывода композиции. Полученная пена в качестве повязки накладывается, например, на ожоговую рану пациента. Повязка из широкого отверстия, образованного на контейнере открытым швом 4, накладывается на рану быстро и равномерно концентрическими движениями от центра на периферию с захватом здоровой кожи вокруг раны на 2 см от ее границ. Затекание пены на указанные границы вполне допускается. Не рекомендуется удалять излишки пены до полного застывания повязки.
Пример 3.
В соответствии с заявленным изобретением изготовлен гибкий упаковочный контейнер, как показано на фиг.9, для раздельного размещения порошкообразного компонента, содержащего синтетический антибиотик («цифран») и физиологический раствор в различных нормированных дозировках. Изготовление и заполнение контейнера осуществили, как в примере 1. В данном варианте контейнер комплектуется сменной насадкой для шприца: «Luer-lock» и используется, как шприц-тюбик.
Пример 4.
Изготовлен гибкий упаковочный контейнер, как показано на фиг.9, для раздельного размещения антидота («Антигюрза» 0,2 г) и физиологического раствора 5 мл. Контейнер используется также, как в примере 3, как шприц-тюбик.
Пример 5.
Для упаковки краски для волос изготовлен гибкий упаковочный контейнер, как показано на фиг.8, для раздельного размещения окрашивающего крема для волос 50 мл в секции 32 и проявляющей эмульсии 25 мл в секции 33. Преимуществом данной конфигурации контейнера является компактность и удобство для ручного перемешивания при получении готового продукта. Средство вывода наружу готовой композиции выполнено в виде насечки 37 на внешнем шве термосварки, при этом в зоне насечки шов имеет фигурную форму с выступом секции 32, расположенным напротив насечки. При использовании краски берут в руку секцию 33 и сжимают ее. Под давлением открываются устраняемые перегородки 34 и 35, после чего эмульсия попадает в секцию 32 с окрашивающим кремом. Надавливая другой рукой на секцию 32, осуществляют обратное перемешивание компонентов. Повторяя указанные действия, получают равномерное и качественное перемешивание компонентов композиции краски для волос без какого-либо разбрызгивания, не загрязняя руки и дополнительную посуду. После чего открывают контейнер по насечке 37 и наносят краску на волосы.
Пример 6.
Для применения в пищевой промышленности изготовлен контейнер той же формы, как описано в примере 5. Контейнер использовали для упаковки напитка на основе фруктового сока. В гибком упаковочном контейнере, как показано на фиг.8, раздельно разместили подготовленную воду 200 мл в секции 32 и сублимированный фруктовый сок 50 г в секции 33.
Перед потреблением продукта получают готовый напиток путем перемешивания компонентов. Сначала надавливают рукой на секцию 32, где хранится вода. При этом последовательно разрушаются перегородки 34 и 35, и вода попадает в секцию 33, где растворяет сублимированный сок. Переменным надавливанием на обе секции добиваются полного перемешивания компонентов, после чего контейнер открывают, используя насечку 37.
Пример 7.
В гибком упаковочном контейнере, как показано на фиг.8, раздельно разместили подготовленную воду 50 мл в секции 32 и сублимированные сливки 10 г в секции 33.
Перед потреблением продукта получают готовые сливки путем перемешивания компонентов, как показано в примере б.
Пример 8.
Раздельное размещение компонентов пищевых продуктов позволяет обеспечить их долгое хранение. Гибкий упаковочный контейнер, соответствующий заявленному изобретению, может быть успешно использован для хранения аварийного запаса пищи. Для этой цели изготовили контейнер, как показано на фиг.1. В секции 1 разместили смесь лиофилизированного сыра 50 г и творога 50 г, в промежуточной секции 6 разместили сухое молоко 50 г, в секции 2 разместили подготовленную воду 150 мл. В упакованном виде продукты хранятся длительное время.
Готовый продукт получали перемешиванием, начиная прикладывать давление к секции 2, где размешается вода. Далее перемешивают, как было указано выше.
Пример 9.
Изготовили контейнер, как показано на фиг.1. В секции 1 разместили порошок лиофилизированного мороженного 200 г, в секции 2 разместили подготовленную воду 800 мл, а промежуточная секция 6 осталась свободной. Упакованный контейнер отправили на хранение.
Перед употреблением компоненты подвергли перемешиванию, как указано выше, после чего контейнер разместили в морозильной камере. При образовании мороженного происходит увеличение объема готового продукта по отношению к исходным компонентам. Указанное увеличение объема компенсируется заполнением буферной зоны после перемешивания компонентов.
Пример 10.
Для упаковки медицинского препарата «Энтерол» изготовили контейнер, как показано на фиг.2. В секции 1 разместили порошок лиофилизированных Saccharomyces boulardii, в секции 2 разместили подготовленную воду 100 мл, в промежуточной секции 6 разместили двухканальный переходник с каналами конической формы (фиг.7B).
Перемешивание с измельчением конгломератов проводили, как указано в примере 1.
Пример 11.
Для упаковки закваски изготовили контейнер, как показано на фиг.2. В секции 1 разместили порошок сублимированной закваски для производства йогурта, (в другом варианте в секции 1 разместили порошок сублимированной закваски для производства кефира) 150 г, в секции 2 разместили подготовленную воду 250 мл, в промежуточной секции 6 разместили двухканальный переходник с каналами конической формы с шаровыми клапанами. Перемешивание проводили, как указано в примере 1.
Пример 12.
Для упаковки кофейного напитка изготовили контейнер, как показано на фиг.3 и 5. В промежуточной секции 23 разместили порошок растворимого кофе 2 грамма. В секции 24 разместили порошок лиофилизированного молока 5 граммов, в секциях 17 и 16 разместили подготовленную воду по 75 или по 100 мл, после чего упаковку отправили на хранение.
Перед употреблением напитка перемешивание осуществляли круговым перемещением среды по упаковке при последовательном устранении перегородок 20, 21, 18 и 19.
Пример 13.
Для упаковки протеино-витаминного комплекса для спортивного питания изготовили контейнер, как показано на фиг.3 и 5. В промежуточной секции 23 разместили протеин 20 грамм. В секции 24 разместили витаминный комплекс 5 грамм в гранулах молока 5 граммов, в секциях 17 и 16 разместили физраствор по 75 или по 100 мл, после чего упаковку отправили на хранение.
Перед употреблением напитка перемешивание осуществляли круговым перемещением среды по упаковке при последовательном устранении перегородок 20, 21, 18 и 19.
Пример 14.
Для упаковки БАД, например, препарата "Гепотон" изготовили контейнер, как показано на фиг.4 и 6. Набор трав в мелкодисперсном порошке Гепотон, 2 г разместили в секции 16. В секции 17 разместили подготовленную воду 100 мл.
Перемешивание осуществляли круговым перемещением среды через переходники 28 и 29, улучшающие условия смешивания компонентов.
Пример 15.
Для упаковки детского питания изготовили контейнер, как показано на фиг.1. В секции 1 разместили овощное пюре 100 г, в секции 2 разместили мясное пюре 50 г, а промежуточная секция 6 осталась свободной. Упакованный контейнер отправили на хранение.
Перед употреблением компоненты подвергли перемешиванию, как указано в примере 9.
Пример 16.
В соответствии с заявленным изобретением изготовлен гибкий контейнер-смеситель, как показано на фиг.7, предназначенный для раздельного размещения полиольного компонента 15 мл в секции 2 и изоцианатного компонента 5 мл в секции 1. Указанные компоненты предназначены для получения композиции медицинского покрытия на основе пенополиуретана. Секция 1 для хранения изоцианатного исходного компонента выполнена из металлополимерного материала. Секция 2 для хранения полиольного компонента выполнена из прозрачной полиэтиленовой пленки, толщиной 200 мкм.
Операции изготовления гибкого упаковочного контейнера осуществлялись в той же последовательности, как описано в примере 1.
Приведенные примеры использования заявленного изобретения не исчерпывают все возможные варианты его осуществления, но только иллюстрируют возможность его промышленного применения.
Примеры осуществления изобретения подтвердили возможность получения заявленного технического результата, заключающегося в повышение интенсивности и качества перемешивания компонентов, повышении прочности и надежности контейнера за счет улучшенного подбора материалов для его изготовления, а также расширении области использования контейнера заявленной конструкции.