2
МНОГОСЛОЙНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ УПАКОВКА prOtector

Полезная модель относится к полужесткой полимерной упаковочной таре (упаковке), изготовленной путем одновременного формования на основе двух типов пластических материалов под давлением и применяемой для упаковки пищевых продуктов, в т.ч. и для проведения в упаковке процессов пастеризации и стерилизации, а также для упаковки различных химических сыпучих, пастообразных и жидких веществ.
В настоящее время известно большое количество полимерных материалов для изготовления пластиковых полимерных упаковок. Для сохранения свойств пищевых продуктов в зависимости от свойств продукта и необходимых сроков хранения продукта используется упаковка из различных типов материалов. Если срок хранения продукта невелик и на срок хранения продукта мало влияет кислород воздуха, то для обеспечения заданных сроков хранения достаточно применения материала, не пропускающего влагу и обеспечивающего высокое качество внешнего вида упаковки. Упаковка, которая должна сохранять запах и вкус продукта, находящегося в ней, и обеспечивающая его длительное хранение и стерильность, должна быть изготовлена из специальных материалов. Для того чтобы она обеспечивала непроницаемость кислорода из атмосферы, используют многослойный полимерный материал. Основным свойством многослойного полимерного материала является то, что в нем присутствует дополнительный полимерный барьерный слой, защищающий продукт от проникновения кислорода воздуха. Все известные барьерные материалы имеют высокую зависимость барьерных свойств от влажности окружающей среды. Чем быстрее происходит насыщение влагой такого материала, тем быстрее снижаются его барьерные свойства. Поэтому барьерный материал должен быть защищен от влаги воздуха влагонепроницаемым материалом. Наиболее стойкими к воздействию влаги материалами являются полиолефины. Барьерные материалы имеют низкую адгезию к полиолефинам, поэтому при приложении определенной нагрузки слои могут расслаиваться.
Известна многослойная полимерная упаковка, содержащая корпус с фланцем по верхней его части и крышку, причем корпус выполнен из нескольких слоев полимера, включающего в себя слои термопластичного полимера, устойчивого к воде, барьерный слой, непроницаемый для кислорода, а крышка снабжена элементами, обеспечивающими штабелирование, крышка имеет по контуру элемент защемления, либо крышка выполнена в виде пленки, привариваемой к фланцу корпуса, фланец корпуса имеет загнутую вниз часть, обеспечивающую защемление краев крышки на фланце корпуса. Корпус состоит из трех слоев термопластичного полимера, причем наружный и внутренний слои выполнены из термопластичного полимера, непроницаемого для воды, а барьерный слой расположен между ними, причем толщина промежуточного барьерного слоя находится в пределах 0,1-20% от толщины стенок корпуса. Торец фланца корпуса выполнен однослойным и состоит из термопластичного полимера, непроницаемого для воды. Дно корпуса снабжено концентрическими канавками, а по срезу материала корпуса или крышки можно визуально определить многослойность полимерной упаковки. Любой полимерный слой может содержать УФ абсорбер (RU, патент на полезную модель №65022, кл. B65D 1/00, 2007 г. ).
Известно, что при проведении операций пастеризации и стерилизации изделий, содержащих барьерный слой (пассивный барьерный противокислородный слой), происходит временное падение их барьерных свойств, и упаковка, выполненная из расчета ее использования только в нормальных условиях, может снижать сроки хранения продукта.
Также опытным путем обнаружено, что при проведении пастеризации и стерилизации в автоклавах, не снабженных функциями своевременного регулирования противодавления, при резких перепадах давления и резких перепадах температур может происходить преждевременное расслоение структуры упаковки даже без операции нарушения ее целостности. Расслоение упаковки также может происходить при резкой смене температур хранения и воздействия перепадов нагрузок, возникающих при перевозке как пустой, так и заполненной упаковки. Это приводит к снижению качества товарного вида изделий, снижению доверия покупателей к данному типу упаковки, что, в свою очередь, приводит к невостребованности данного продукта из-за низкого качества упаковки.
Кроме этого, было обнаружено, что не все производители стерилизованной и пастеризованной продукции имеют упаковочные линии, позволяющие проводить операцию запайки упаковки только после удаления из-под крышки/пленки остаточного кислорода воздуха, что может привести впоследствии к снижению срока годности продукта в упаковке.
На известной упаковке после приваривания крышки к корпусу контейнера необходимо приложить очень большие усилия, чтобы нарушить сварной шов и открыть крышку/пленку. При этом может происходить разбрызгивание продукта, находящегося в контейнере. В некоторых случаях нельзя было открыть контейнер без разрушения крышки, приваренной к контейнеру (разрезания крышки по периметру контейнера).
В зависимости от объема контейнера содержимое (продукт питания, шпатлевка и т.д.) может оказаться не полностью востребованным за один прием. В случае принудительного вскрытия крышки с ее разрушением для закрытия контейнера необходимо искать специальные приспособления (посторонняя крышка, пластиковый пакет и т.д.), что также приводит к снижению качества внешнего вида изделий и снижению доверия покупателей к данному типу упаковки, что, в свою очередь, приводит к невостребованности данного продукта из-за низкого качества (снижения качества упаковки после вскрытия) упаковки.
Таким образом, технический результат, на достижение которого направлена настоящая полезная модель, заключается в повышении качества товарного вида, надежности упаковки и увеличении сроков хранения продукта.
Указанный технический результат достигается тем, что в многослойной полимерной упаковке, содержащей корпус с фланцем по верхней его части и крышку, причем корпус выполнен из нескольких слоев полимера, включающего в себя слои термопластичного полимера, устойчивого к воде, барьерный слой, непроницаемый для кислорода, а крышка снабжена элементами, обеспечивающими штабелирование, и имеет по контуру элемент защемления, фланец корпуса имеет загнутую вниз часть, обеспечивающую защемление краев крышки на фланце корпуса, корпус состоит из трех слоев термопластичного полимера, причем наружный и внутренний слои выполнены из термопластичного полимера, непроницаемого для воды, а барьерный слой расположен между ними, при этом толщина промежуточного барьерного слоя находится в пределах 0,1-20% от толщины стенок корпуса, торец фланца корпуса выполнен однослойным и состоит из термопластичного полимера, непроницаемого для воды, а дно корпуса снабжено концентрическими канавками, согласно полезной модели, материал, формирующий наружный и внутренний слои упаковки, между которыми размещен барьерный слой, дополнительно содержит адгезив в количестве 0,05÷20% от общего объема этого материала, при этом барьерный слой состоит из пассивного и активного противокислородных материалов, причем доля активного противокислородного материала составляет от 0,1 до 5% от общего количества материалов барьерного слоя.
Указанный технический результат достигается также тем, что упаковка может содержать двойную крышку, при этом наружная крышка выполнена из одного слоя полимера с поднутрением и может содержать впаиваемую этикетку, а внутренняя крышка выполнена в виде многослойной барьерной пленки, привариваемой к фланцу корпуса.
А также тем, что любой полимерный слой может содержать УФ абсорбер.
Для устранения расслоения материала при приложении высоких нагрузок (перепады температур и давления, тряска) в материал, формирующий внешний и внутренний слой упаковки (термопласт, который предохранят барьерный материал от влаги), вводится адгезив (производства одной из компаний Адмер, Соджиц, Эваль, Дюпон и т.д). Адгезив имеет высокую адгезию по отношению к материалам барьерного слоя и к материалу, защищающему барьерный слой от влаги (материалу, формирующему наружные слои контейнера). Адгезив замещает часть материала, формирующего защитные слои, что не приводит к увеличению размера и веса изделия. Количество вводимого адгезива составляет от 0,05 до 20% и регулируется так, чтобы при этом адгезия между слоями материала возрастала до величины, не превышающей усилие разрушения самого материала. Т.е. при разрезании упаковки и приложении нагрузки, превышающей адгезию между слоями, упаковка расслаивается на три слоя, что подтверждает ее многослойность. Значительное увеличение величины адгезии между слоями упаковки позволяет устранить расслоение упаковки при проведении операции пастеризации и стерилизации, а также при транспортировке на дальние расстояния (как пустой, так и заполненной упаковки). Введение адгезива увеличивает прочность скрепления слоев термопластичного материала с материалом барьера, и, одновременно, увеличивает адгезию при запайке упаковки пленочными материалами, при этом снижается время запайки и температура запайки. Что, в свою очередь, способствует повышению качества товарного вида, надежности упаковки и увеличению сроков хранения продукта.
Количество кислорода воздуха, находящегося над продуктом в упаковке и в самом продукте, может быть снижено с помощью специальных активных противокислородных барьерных материалов. Активный противокислородный барьерный материал содержит поглощающий кислород компонент, который задерживает проходящие через слой молекулы кислорода и связывает их. В процессе применения способность поглощающего компонента связывать кислород может снизиться или исчерпаться. Поэтому активные противокислородные барьерные материалы (например, Amosorb Solo) применяются только в комплексе с пассивными противокислородными барьерными материалами. Контактируя с кислородом, содержащимся в продукте и над продуктом, активный противокислородный барьерный материал адсорбер поглощает кислород, снижая риск окисления продукта и увеличивая сроки его хранения. Одновременно активный противокислородный барьерный материал предотвращает попадание в продукт кислорода из окружающей среды, таким образом увеличивая барьерные свойства упаковки в целом. Что, в свою очередь, увеличивает надежность упаковки и сроки хранения продукта.
При этом не происходит прямого контакта активного противокислородного барьерного материала с продуктом в упаковке, т.к. барьерный слой с двух сторон защищен слоем полимерного материала, не содержащего активный противокислородный барьерный материал, но пропускающего кислород воздуха.
Крышка выполнена двойной: наружная крышка выполнена с поднутрением из одного слоя термопластичного полимера и может содержать впаиваемую этикетку, а внутренняя крышка выполнена в виде многослойной барьерной пленки, привариваемой к фланцу корпуса, на которую после запайки и обрезки по контуру контейнера одевается дополнительно наружная крышка. Пленка с небольшим усилием отрывается от контейнера, если используется пленка с пил-эффектом, и пленка вскрывается любым ножом, если пил-эффект на пленке не предусмотрен. Если при этом продукт, находящийся в контейнере, израсходован не полностью, контейнер закрывается крышкой-нахлобучкой. Что также способствует повышению качества товарного вида, надежности упаковки и увеличению сроков хранения продукта.
На чертеже представлен общий вид заявляемой многослойной полимерной упаковки, включающий крышки и корпус.
Упаковка содержит корпус 1, фланец 2 корпуса 1, наружный слой 3 из термопластичного полимера, непроницаемого для воды; внутренний слой 4 из термопластичного полимера, непроницаемого для воды (например, полипропилена или полиэтилена); промежуточный барьерный слой 5, состоящий из полимерного материала, непроницаемого для кислорода и составляющий от 0,1 до 20% от толщины стенок корпуса; загнутую вниз часть 6 (торец) фланца корпуса, состоящую только из термопластичного полимера наружных слоев, не пропускающих воду, концентрические канавки 7 на вогнутом дне корпуса; ножки 8 на дне корпуса; внутренняя крышка 9, выполненная из многослойной барьерной пленки, наружная крышка - нахлобучка 10, выполненная из термопластичного материала, содержащая элемент 11 защемления крышки 10 на корпус 1 и поднутрение 12 на крышке 10 для надежного штабелирования.
В корпус 1 упаковки закладывается продукт до фланца 2 корпуса 1. Корпус 1 накрывается крышкой 9, выполненной в виде пленки. В зависимости от типа применяемого оборудования производится (или не производится) вакуумирование, затем приваривание пленки к фланцу 2 корпуса упаковки. В зависимости о типа пленки сварной шов имеет либо адгезию, близкую к величине усилия разрушения материала пленки и/или фланца упаковки, или имеет низкий уровень адгезии к материалу упаковки (менее 3 N/25 мм) и обеспечивает легкое отслаивание (открытие) пленки при приложении усилия. За счет введения адгезива в состав термопластичного материала слоев 3 и 4 упаковки адгезия к пленочным материалам возрастает, что позволяет снизить время запайки и температуру запайки. После приваривания пленка обрезается по контуру фланца 2 корпуса 1 упаковки и на упаковку с пленкой одевается крышка-нахлобучка 10. Крышка может снабжаться любыми видами декорирования (IML, офсет, металлизация, самоклеющаяся этикетка и т.д.). В качестве пленочного покрытия могут также использоваться вырубные пленки (бумажные, фольгированнные (так называемые платинки), многослойные пластиковые). В этом случае обрезка по контуру не производится. Крышка 10 выполнена плоской, с небольшим поднутрением 12, близким по диаметру к диаметру дна контейнера, что обеспечивает надежное штабелирование, в т.ч. и автоматическое, т.к. угол наклона поднутрения составляет от 10 до 80 градусов. Между пленкой и продуктом, помещенным в контейнер, находится минимальная воздушная прослойка. Это улучшает качество хранения продукта. Наружный слой 3 корпуса упаковки и внутренний слой 4 корпуса упаковки не пропускают воду, а промежуточный (барьерный) слой 5 предохраняет продукт от проникновения воздуха, и в т.ч. кислорода, внутрь упаковки через поры полимерного материала. В качестве барьерного слоя 5 могут быть использованы, например, следующие материалы - сополимер этилена с виниловым спиртом, полиамид, сополимеры полиамида, полиэтилентерефталат, поливинилхлорид, поликарбонат и т.д. В качестве УФ-абсорберов могут быть использованы УФ-абсорберы марок "Тинувин" и "Химосорб", а также их аналоги. УФ-абсорберы могут содержаться в любом полимерном слое для защиты от УФ излучения. Для снижения количества кислорода над продуктом в контейнере и в продукте, а также для снижения количества кислорода, проникающего через стенки контейнера снаружи, барьерный слой состоит из пассивного противокислородного материала или из смеси пассивного и активного противокислородного материала. Кислород, находящийся внутри упаковки после запайки, а также находящийся снаружи упаковки, мигрируя через термопластичный материал, захватывается активным противокислородным барьерным материалом. В результате количество кислорода в упаковке снижается, кислород из воздуха проникает с еще более низкой скоростью (или вообще не проникает). Результатом этого является увеличение сроков хранения продукта в упаковке.
Крышка 10 надевается на торец 6 фланца 2 корпуса 1. Загнутая вниз часть 6 фланца (торец) входит в зацепление с элементом защемления 11 на крышке 10 и происходит защелкивание крышки на корпусе. Для использования продукта, находящегося в контейнере, открывают наружную крышку 10, отрывают внутреннюю крышку 9 (пленку с пил-эффектом) или вскрывают ее ножом (острым предметом), если у пленки нет пил-эффекта, и извлекают продукт или часть продукта. Если необходимо использовать только часть продукта, упаковку закрывают наружной крышкой 10, при необходимости убирают на хранение в холодильник или любое другое место. Ножки 8 на дне корпуса предназначены для улучшения устойчивости и надежного штабелирования. Дно корпуса снабжено концентрическими канавками 7. Это дает возможность компенсации изменения объема при повышении и снижении температуры продукта в упаковке в момент стерилизации или пастеризации.
Таким образом, предложенная многослойная полимерная упаковка позволяет надежно упаковать продукт и сохраняет товарный вид на протяжении всего срока реализации продукта, обеспечивая его высокую востребованность у покупателя.