КОНТЕЙНЕР ОДНОРАЗОВОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Настоящая полезная модель относится к таре, в частности, к одноразовым контейнерам, получаемым формованием из вспененного полистирола (EPS), (ВПС), и которые снаружи покрыты латексным покрытием для сохранения целостности структуры стенок контейнера. Такие контейнеры используются для хранения жидкостей, например кофе, или пищевых продуктов, содержащих масло и/или жировые компоненты, например, лапши мгновенного приготовления, супов и т.д.
Получение формованием из вспененного полистирола контейнеров (EPS), (ВПС) типа чашек или мисок является хорошо известным.
Вспененный полистирол (ВПС, EPS) - это специальным способом вспененный пластик, содержащий мельчайшие пузырьки воздуха. Существует два вида аналогичного материала: пенопласт (вспенивающийся полистирол) и экструдированный вспененный полистирол. Экструдированный вспененный полистирол изготавливается из гранул полистирола общего назначения. На этапе экструзии специальными методами получают вспененную полистирольную ленту, которую впоследствии формуют в определенные изделия. Именно этим способом изготавливается большинство лотков и посуды, которые можно встретить сегодня в магазинах и пунктах быстрого питания. При экструзии полистирол может быть вспенен до 100% от собственной плотности. Вспенивание может проходить во время экструзии, а также во время пост-формационных операций, как например термоформование. Успешная экструзия вспененного пластика зависит от регуляции температур и давления внутри экструдера. Благодаря процессу вспенивания толстая пленка может быть изготовлена из того же количества материала, что и более тонкая. Этот факт позволяет обеспечить экономичное производство. При производстве ВПС большое значение придается однородности его ячеистой структуры. При физическом вспенивании без специальных добавок получается пена «грубой» структуры. Для образования хорошей однородной ячеистой структуры в полистирол зачастую добавляют так называемые агенты нуклеации (или нуклезаторы), которые при вспенивании материала являются центрами роста пены. Чем больше нуклезатора вводится в полистирол, тем больше ячеек образуется, а их размер будет меньше. Количество вводимого нуклезатора влияет также и на скорость самого процесса вспенивания. Одним из лучших нуклезаторов неактивного (пассивного) типа является тальк, действие которого основано на образовании препятствий для выхода из расплава полимера вспенивающего газа. Из-за теплоизоляционных свойств ВПС при термоформовании применяют двухсторонний нагрев. ВПС имеет структуру, представляющую собой множество несообщающихся ячеек. Это хороший демпфирующий материал (при достаточной толщине), хороший теплоизолятор. Его поверхность износостойка, что является немаловажным фактором при выборе упаковки для продукта.
ВПС обладает великолепными теплоизоляционными свойствами, посуда из ВПС для горячих пищевых продуктов позволит сохранить их горячими и не обжечь при этом руки, а упаковка для продуктов глубокой заморозки обеспечит их сохранность при транспортировке. Прекрасно удерживая влагу, ВПС пропускает в небольших количествах воздух, «дышит», что является необходимым условием сохранности фруктов и кондитерских изделий. Способность ВПС гасить ударные и вибрационные воздействия, предохраняя от деформации, позволяет изготавливать из него упаковку для хрупких предметов. Такая упаковка достаточно легко формуется, к тому же, ВПС можно окрашивать в любые цвета. Упаковка из ВПС имеет относительно маленькую цену по сравнению со стоимостью товара. Такая упаковка красиво и аккуратно выглядит, производит хорошее впечатление на покупателя.
3
Известно глубоко вытянутое изделие, выполненное из вспененного листа термопласта путем предварительного нагрева листа исходного материала из термопластичного пенопласта, зажимания нагретого листа в фиксированном положении между пуансоном и матрицей, относительного перемещения пуансона и матрицы в конечную позицию формования для растяжения листа, создания вакуума через матрицу с одной из сторон вспененного листа во время перемещения пуансона и матрицы в конечную позицию формования и охлаждения материала, при этом в качестве исходного материала для изготовления изделия использован термопластичный пенопласт, содержащий 1-15 мас.% каучукового компонента, имеющего большую часть частиц размером менее 0,45 мкм, причем вспененный лист имеет плотность 0,04-0,16 г/см и толщину 0,4-6,5 мм, а при относительном перемещении пуансона и матрицы в конечную позицию формования использовано создание вакуума также со второй стороны вспененного листа через пуансон (RU №2133671, В29С 67/20, В29С 51/08, опубл. 27.07.1999).
Конструктивно контейнер одноразового использования для хранения пищевых продуктов выполнен в форме тонкостенной чашки или миски, имеющей круглое в плане дно вогнутой формы и в виде усеченного конуса боковую стенку с наружной отбортовкой по краю, при этом в чашке или миске под отбортовкой боковая стенка выполнена со ступенчатым переходом. Боковая стенка выполнена по форме усеченного конуса и имеет дугообразный переход стенки в вогнутой формы дно.
Известен контейнер одноразового использования для хранения пищевых продуктов, выполненный в форме тонкостенной чашки или миски, имеющей круглое в плане дно вогнутой формы и в виде усеченного конуса боковую стенку с наружной отбортовкой по краю, при этом чашка или миска выполнены из вспененного полистирола с латексным пленочным покрытием на наружной поверхности дна и боковой стенки, при этом под отбортовкой боковая стенка выполнена со ступенчатым переходом, чашка или миска выполнены одностадийным формованием из листа или ленты имеющего латексное пленочное покрытие вспененного полистирола, при этом дно вогнутой формы выполнено с кольцеобразным выступом, расположенным в зоне перехода дна в боковую стенку, который образован в радиальном направлении тремя последовательно расположенными сопряженными друг с другом плоскими поверхностями, и плоской центрально расположенной круглой формы площадкой внутри этого выступа, поверхность которой расположена ниже участка дугообразного сопряжения выступа с боковой стенкой, при этом высота кольцеобразного выступа дна выполнена меньше высоты участка дугообразного сопряжения этого выступа с боковой стенкой (RU 94511, В29С 67/20, опубл. 27.05.2010)
Решение принято в качестве прототипа.
Недостаток данного решения заключается в недостаточной жесткости формы и несущей способности за счет того, что боковая стенка с развитой поверхности имеет способность повышенной пространственной деформации в верхней части, примыкающей к отбортовке, которая приводит к растрескиванию боковой стенки при чрезмерном обжатии чашки рукой. Чаша выполнена из ВПС и представляет собой тонкостенную оболочку, развитую по высоте. Наличие отбортовки формирует ребро жесткости по периметру оболочки, а даже наличие перегибов, которые используются для исключения залипания мисок при их укладке одна в другую, не выполняет в достаточной мере функцию ребра жесткости из-за развитости поверхности боковой стенки чашки. Это объясняется тем, что конусная стенка имеет кривизну только в окружном направлении, а в продольном каждый небольшой по ширине участок такой поверхности рассматривается как мембрана. В связи с этим локальные нагрузки на такие участки приводит к растрескиванию тонкооболочковой стенки из-за повышенной хрупкости вспененного полистирола.
Достигаемый при этом технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик одноразового использования для хранения пищевых продуктов за счет повышения стойкости к пространственной деформации.
Указанный результат достигается тем, что в контейнере одноразового использования для хранения пищевых продуктов, выполненном в форме тонкостенной чашки или миски, имеющей круглое в плане дно вогнутой формы и боковую стенку в виде тела вращения с наружной отбортовкой по краю, при этом чашка или миска выполнены из вспененного полистирола, под отбортовкой на боковой стенке выполнено кольцевое ребро жесткости, кольцевое ребро жесткости под отбортовкой выполнено на наружной поверхности боковой стенки в виде утолщения треугольной формы в сечении, образующего выступ для ограничения углубления одной чашки при ее укладке в другую чашку, а боковая стенка выполнена в виде части сферообразного тела вращения, при этом толщина боковой стенки выполнена равной толщине стенки, образующей вогнутой формы дно.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 изображена чашка (миска) из ВПС для пищевого продукта, разбавляемого горячей водой.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция одноразового использования упаковки для пищевых продуктов типа миски или чашки, выполненной в плане круглой формы и изготовленной формованием из вспенивающихся термопластичных частиц.
Вспенивающиеся термопластичные частицы получают из любого подходящего термопластичного гомополимера или сополимера. Особенно подходящими для использования являются гомополимеры, полученные из винилароматических мономеров, включая стирол, изопропилстирол, альфа-метил стирол, ядерные метилстиролы, хлорстирол, трет-бутилстирол и т.п., а также сополимеры, полученные сополимеризацией, по меньшей мере, одного винилароматического мономера с такими мономерами, как дивинилбензол, бутадиен, алкилметакр штаты, алкилакрилаты, акрилонитрил и малеиновый ангидрид, в которых винилароматический мономер присутствует в количестве не менее 50% мае. от массы сополимера.
Стирольные полимеры являются предпочтительными, особенно полистирол. Однако могут использоваться другие подходящие полимеры, такие как полиолефины (например, полиэтилен, полипропилен) и поликарбонаты, полифениленоксиды и их смеси. Предпочтительно, вспенивающимися термопластичными частицами являются частицы вспенивающегося полистирола (ВПС). Вспенивающиеся термопластичные частицы пропитываются подходящим вспенивающим агентом с использованием любого традиционного способа. Например, пропитка может быть получена при введении вспенивающего агента (такие как бутаны, пентаны, гексаны, и галогенированные углеводороды, например CFC и HCFC, которые кипят при температуре ниже точки размягчения выбранного полимера, смеси алифатических углеводородных вспенивающих агентов) в водную суспензию в процессе полимеризации полимера или, альтернативно, при повторном суспендировании полимерных частиц в водной среде и затем введении вспенивающего агента, как описано в патенте US №2983692. Альтернативно, вода может смешиваться с указанными алифатическими углеводородными вспенивающими агентами, или вода может использоваться в качестве единственного вспенивающего агента, как описано в патентах US №№6127439, 6160027 и 6242540.
Традиционным образом подвспененные частицы нагреваются в замкнутой форме с дополнительным вспениванием частиц и с формованием вспененного формованного контейнера.
Термопластичным контейнером может быть полистирольная чашка, которая изготавливается традиционной чашкоформующей машиной, которая имеет внутреннюю оболочку и наружную оболочку. Традиционная чашкоформующая машина представляет собой чашкоделательную машину MODEL 6-VLC-125, выпускаемую фирмой Autonational В.V., или чашкоделательную машину MODEL М10, выпускаемую фирмой Master Machine & Tool Со.
Контейнер одноразового использования для хранения пищевых продуктов типа чашки или миски (фиг.1) выполнен в форме тонкостенной чашки или миски из вспененного полистирола, имеющей круглое в плане дно 1 вогнутой формы и боковую стенку 2, выполненную в виде части сферообразного тела вращения. Боковая стенка 2 выполнена с наружной отбортовкой 3 по краю, при этом под отбортовкой 3 боковая стенка выполнена с кольцевым ребром жесткости, размещенным под отбортовкой на наружной поверхности боковой стенки в виде утолщения 4 треугольной формы в сечении, образующего выступ для ограничения углубления одной чашки при ее укладке в другую чашку. Это позволяет сформировать тонкостенную жесткую в пространстве оболочку верхней части чашки, позволяющую применить крышку и удерживающую повышенные нагрузки в этой части чашки. Этот выступ используется так же для ограничения углубления одной чашки при ее укладке в другую чашку, что позволяет обеспечить удобную упаковку большого количества чашек (фиг.3). Этот выступ не позволяет стенкам укладываемых чашей (мисок) прилипать стенками друг к другу (ВСП обладает повышенными адгезивными свойствами)
Чашка или миска выполнены из вспененного полистирола, при этом чашка или миска выполнены одностадийным формованием из листа или ленты вспененного полистирола. Толщина боковой стенки выполнена больше толщины стенки, образующей вогнутой формы дно. В конкретном примере толщина стенок дна равна 2,5 мм, а толщина боковой стенки равна 3 мм. При такой толщине оболочка приобретает повышенную жесткость, усиленную в верхней части не только отбортовкой, но и кольцевым выступом. Выполнение дна из вспененного полистирола толщиной меньшей толщины боковых стенок обусловлено тем, что донная часть чашки (миски) имеет рельефную поверхность, в которой каждый перегиб стенки дна является ребром жесткости. А боковая стенка не имеет таких ребер, а представляют собой фрагмент сферообразной поверхности. Увеличение толщины боковой стенки позволяет повысить ее прочность на участке между отбортовкой и зоной перехода боковой стенки в дно. При этом жесткость стенки обусловлена так же ее сферообразной формой.
Полезная модель промышленно применима, реализуется в формовочных машинах с применением известных технологий, при этом эксплуатационные качества такого контейнера для пищевого продукта определены особенностями форм отдельных частей чашки или миски, обеспечивающих тонкостенной оболочке пространственную жесткость и высокую несущую способность для продукта весом до 1-1,5 л.