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Récipients et emballages en matière?plastique.
Cette invention a pour objet des récipients en pellicule de.matière plastique destinés à contenir des produits sous pression, et des emballages constitués par de tels récipients à contenu sous pression.
Elle concérne en particulier un récipient en pellicule de matière plastique destiné à contenir des liquides gazeux, no- tamment des,boissons gazeuses. Il peut servir à l'emballage d'autres liquides ou de produits solides, le récipiont étant rendu rigide au moyen d'un gaz ou d'une vapeur sous pression y contenu de
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façon à le rendre plus attrayant pour la vente ou à protéger son contenu, s'il est fragile.
On peut également l'utiliser pour em- baller des gaz seuls ou des liquides à bas point d'ébullition @ produisant une pression dans les conditions normales d'emmaga- sinage Par leterme "gaz", il convient d'entendre ici les vapeurs de liquides à bas point d'ébullition, par exemple des agents pro- pulsants pour aérosols.
Le récipient en pellicule de matière plastique conforme à l'invention, destine à contenir des produits sous pression, est fermé par au moins un col resserré fermé par un dispositif de fer- mature mécanique, et il contient un morceau de 'tube pratiquement rigide qui y pénètre à travers le col resserré, une ou plusieurs couches de matière destinées à former un joint ne laissant sub- sister aucu passage capillaire de l'interieur de récipient à l'at- mosphère étant prévues entre les couches de pellicule et entre les couches de pellicule et le tube, à l'endroit du resserrement, ,
Le récipient est de préférence un récipient sans soudure
Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, il est fait ,
@ 'd'un tronçon de pellicule tubulaire de matière plastique fermé à ses deux extrémités par resserrement de la partie d'extréinité contenant le tube et par fermeture étanche au gaz, la fermeture aux deux extrémités ou à l'une des extrémités du récipient, .étant formée de façon à Inclure un tube de la manière décrite ci-dessus,
Le morceau de tube pratiquement rigide dont l'extrémité interne est ouverte au contenu du récipient peut être pourvue, ou est prévue pour être'pourvue, à son autre extrémité d'une valve, ou peut être fermée par un scellement ou un bondon,
Par l'expression pratiquement rigide utilisée dpns cette description pour qualifier le morceau de tube, il convient d'entendre que le tube est, suffisamment rigide pour résister à l'écrasement total sous l'effet de la fermeture mécanique lorsque
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celle-ci est appliquée au col de façon assez étroite afin de ré sister à la pression contenue dans le réclptent Il est toutefois préférable que le tube soit légèrement comprime par le liant ainsi appliqué ou que ce lien y fasse une empreinte pour des raisons qui seront exposées plus loin,
L'épaisseur de par \1 et la matière en laquelle le tube est fait' seront donc choisies judicieusement selon l'usage particulier auouel le récipient est destiné. Il est généralement avantageux que le tube soit en une matière plastique telle que le Nylon,le polyéthylène ou le polyproylène Lorsque le récipient doit contenir des boissons gazeuses ou d'autres li- quides potables, le tube doit évidemment être en une matière non toxique.
On resserre généralement le col du récipient. en rassem.. blant simplement la matière dans la fermeture mais on peut aussi, si on le désire, la plier ou la tordre systématiquement dans une certaine mesure.
La ou les couches de matière prévues pour former un joint entre les couches de pellicule et entre les couches de pel licule et le tube, au col du récipient, peuvent avantageusement être en une matière flexible en feuille par exemple du papier ou une pellicule de matière plastique., revêtue sur ses deux faces d'un adhésif par contact et appliquée à la face interne du col du récipient sans faux plis, avant que le col soit resserré. En variante, la ou les couchesprécitées peuvent être en une matière telle qu'un adhésif à froid ou, de préférence, un adhésif fondant à chaud (fusion à une température inférieure au point de fusion de la pellicule et du tube) appliquée à la face interne du col.
Lorsque le récipient est un récipient tubulaire formé aux deux extraites par un col resserré et qu'il. contient un tube tel que celui qui a été décrit ne traversant que l'un des cols, l'extrémité opposée est de préférence fermmés par 7'un des por cédés décrits en particulier dans la demande de. brevet anglais n 35.333/67.
Le récipient décrit dans cette
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deM,I1ÚG est fermJ par au moins un col resserre au moyen d'un lieu ou d'un dispositif de fermeture qui l'cnsc3rro et qui est placé
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en dessous d'une région du col de section transversale supérieure
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a celle. de la :région embrassée par le dispositif de fermeture, tous les paspanes capillaires du col lié 4tnt fernés à toute
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sortie du gaz contenu dans le récipient.
Cette région
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de section transversale supérieure peut 6.YIl'ï,;t.'LLsE3JaC.11't: être forixôe pir inclusion de couches additionnelles de Jnatiùro" de préf6r0nc d1s le joint prévu pour obturer les passages capillaires Par es;e:,.ples on'peut prévoir une couche de matière formant joint il. l'intôi,:1,cur du col (semblable à celle qui est utilisée entre
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les couches de pellicule et entre le tube et les couches de pel-
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:tLc1.l1o suivant la présente invention) ou des couches additionnelles externes, obtenues par exemple par retournement et fermeture de 1"(,'.X'1.:rf3!"litû du récipient avant resserrement du col.
Une òr1le d'exúcution particulière de 1"invent1on est décrite ci-après a titre d'exemple avec rÓf6rcnco au dessin annexe qui illustre les phases de fabrication d'un récipient et dano lequel : la Fis. 1 représente l'ébauche d'un récipient et le tube: uno ',jLnclt, de riat:Lùra destinco à forcer joint étant posée à chacune des âdtrc. :J::it4s du récipient ziais ces extrémités n'6tz41t pas encore resserr&cs ; li., Fis. 2 représente le récipient dont un col est férue
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autour du tubo;
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la Fi,-. 3 est une coupe du morceau de tube et d'une âJ,, 6,.1.4ß tnuo- col du récipient dinx la réGion du jointe apr14s que la band? <;<> rr:,t1;J!,I Uât?St'1.T'li: à forcer le joint a été scellée mais sll,;.<I eue le col soit T't1ssF!'['ré ; 1..
Fis . l, est une' coupe s2sivalt la ligne A - A de la Ml.C . 2> ±: t ,a Fie' 5 xyp rEs:xte le récipient achevé.
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.Sur ces figures, 1 désigne l'ébauche du récipient, qui est formée d'un tronçon do pellicule tubulaire de matière plastique sans soudure, avantageusement d'un tronçon de pelli- cule tubulaire de poly(téréphtalate d'éthylène) orientée biaxia- lement ayant une épaisseur de 20 une longueur de 22,5cm et un diamètre de 6,25 cm;
2 désigne des bandes de ruban enduites des deux côtés d'un adhésif par contact, ces bandes étant destinées à former les joints et étant collées aux faces internes de la pellicule tubulaire de façon qu'elle ne présente pas de faux plis susceptibles de former ultérieurement des passages capillaires qui permettraient le dégagement de gaz du récipient 3 désigne un morceau de tube qui traverse l'extrémité ouverte du récipient avantageusement un morceau de tube de polyéthylène à faible densité (0,92 à 0,94), dont le diamètre externe et le diamètre interne sont respectivement d'environ 4,5mm et 3,5 mm.
Après avoir placé le tube dans la position représentée à la Fig. l, on aplatit le col du récipient et on le presse étroitement autour du tube, comme 1-'indique la Fig. 3, en veillant à ce qu'aucun interstice ne subsiste en 4. On plisse régulièrement les parties latérales du col scellé et on les presse autour du tube puis on serre uniformément. une attache 5 sur le tout, comme l'in dique la Fige 2. L'attache marque de légères empreintes dans le tube., comme on peut le voir à la Fige 4. Cette attache est avan- tageusement une attache en U, formée par exemple d'une bande d'aluminium de 5,6 mm x 0,8 mm que l'on pose en la faisant passer autour du col et en la serrant de façon que ses extrémités libres se croisent et s'appliquent finalement l'une sur l'autre.
On aplatit ensuite l'extrémité ouverte de la pellicule tubulaire et les faces en présence de la bande adhésive 2 se collent ainsi l'une à l'autre. On resserre alors étroitement le col et on le lie au moyen d'un lien 6 (Fig. 5) que l'on place immédiatement au-dessus de la partie portant la bande adhésive, puis on pose
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une attache 7, semblable à l'attache 5, sur l'extrémité du col.
Un lien (non représenté) peut,si on le désire,8tre applique éga lèvent sur le col de l'extrémité que traverse le tube, immédia tement en dessous du bord interne du joint.
On peut remplir le récipient soit par son extrémité ouverte, c'est-à-dire non encore resserrée, soit par le tube. Le tube peut, si on le désire, être un tube double, de préférence un tube divisé intérieurement de façon à former un double canal dans le col resserré. Il peut par exemple être constitué par deux tubes concentriques, de façon que le récipient puisse être facilement mis sous pression au moyen de gaz avant son remplissage et quo le gaz soit déplacé par le liquide introduit, Lorsqu'on a recours à ce procédé, on évite que le liquide forme de la mousse.
En variante, on peut prévoir un morceau de tube dans chaque col du récipient en pellicule tubulaire de façon que celui-ci puisse être tout d'abord mis sous pression puis rempli de liquide par le tube de l'une des extrémités, le gaz déplacé s'échappant par le tube prévu à l'autre extrémité.
En variante aussi, on peut prévoir une ouverture de remplissage dans la paroi du récipient (le tube traversant le col n'étant utilisés que pour le prélèvement du contenu) et on peut remplir le récipient par le procédé faisant l'objet de la demande de brevet anglais n 9849/68.
Ce procédé consiste à placer l'ouverture de remplissage en présence d'un orifice d'une surface en substance lisse, l'orifice étant relié à une source de gaz'sous pression; à gonfler le récipient en y introduisant ce gaz tout en maintenant la paroi entourant l'ouverture de remplissage en contact avec la dite surface de façon étanche aux gaz à faire glisser le récipient le long de cette surface, tandis qu'il est encore compléteront gonflé, pour amener la partie de la paroi du récipient entourant Couverture de remplissage en contact avec une bande de
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scellement flexible supportée, maintenue en contact continu avec cette surface, et 4 appliquer de la chaleur, si c'est nécessaire pour fixer' la bande de scellement à la paroi du récipient,autour de couverture de remplissage.
Par ce procédé, on peut remplir le récipient d'un liquide ou d'un produit solide particulaire par son ouverture de remplissage. Des articles à emballer sont placés dans le récipient avant de fermer l'une de ses extrémités et l'emballage peut être mis sous pression . par le procédé décrit.
Grâce aux empreintes marquées par l'attache dans le tube, comme il est indique à la Fig. 4, lorsque le récipient est gonflé à une pression élevée, l'attache ne peut pas se détacher du tube. Ceci est encore mieux assuré si un liant est prévu en dessous de la région du joint.
Le récipient est de préférence un récipient sans soudure, comme c'est le cas dans la forme décrite en particulier.
Toutefois, il pourrait présenter dès-soudures capables de résister à la pression maximum voulue dans le récipient, en particulier des soudures à recouvrement, pouvant résister à l'arrachement lors de l'emploi.
Le récipient peut convenir à une grande variété d'usages selon la valve de sortie que l'on prévoit sur le tube. Ainsi, on peut munir'le tube d'une valve d'un type tel que le récipient puisse être utilisé comme siphon ou comme distributeur d'aérosol.
Il peut également être pourvu à la fois d'une valve et d'un dispositif applicateur, par exemple une brosse, une éponge ou tout autre dispositif permettant d'étendre le produit, la valve étant par exemple actionnée par une pression exercée sur le dispositif applicat eur. La longueur du tube contenu clans le récipient sera naturellement adaptée à l'usage prévu pour celui-ci.
En variante, le tube peut n'être prévu que pour le remplissage du récipient et pour sa vidange d'un seul coup ou simple-
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tient pour sa mise sous pression (comme dans le cas de remballage
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la protection) auquel cas il peut être obture ou scellé à son extrémité, On peut avantasousement ouvrir de tels récipients en coupant ou en débouchant tout d'abord le tube de façon à relâcher ioucement la pression et en coupant ou déchirant ensuite le réci- pient.
Les récipients sont de préférence faits d'une pellicule
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tubulaire orientes de poly(térCiphtalate d'6thylône) Dans le cas des récipients tubulaires préfères déjà. décrits, la pellicule de poly(teréphtalate d'éthylène) est de préférence orientée biaxia-' . lement de façon que, si le rapport d'étirage circonré:rcn'ciel est :l.et le rapport d'étirage longitudinale y;1, le produit zx soit de 7 à 16 et, de préférence, de 12 à 15 et le rapport x/y de
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1,2 à 2,5 et, de préférence, de 1,3 à 1,8. En choisissant des rapports d'étirage compris dans cette gamme on peut réduire au
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nàali;.:un 1-'épaisseur do pellicule nécessaire pour résister à une pression maximum donnée à l'intérieur du récipient, ce qui présente un avantage au point de vue économique.
Lorsque le récipient doit être utilise pour contenir de la bière ou des boissons
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gazousese il est avantageusement pourvu d'un revêtement en une matière fortement imperméable à la vapeur d'eau, à l' anhydride
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carbonique et à l'oxygène. Comae matières avantageusement utilesables pour ce revêtement, on peut citer les polymères et les coP01Y;;10ros de chlorure de viny1idone, en particulier les copolymeres de chlorure de viny11done contenant une proportion relativement faible d'acrylonitrile, par exemple des copolymèros contenant de 80 à 95.: en poids de chlorure de vinylidène et jusque 20µj d'aci,yloniti'ile, de mCme que, si on le désire, de faibles proportions d'autres l:1on,,;èrcs, par exemple décide itaconique ou d'acide mdtliacrylîque.
Ces polytl0res conviennent particulièrement .:'.\1:3si pour appliquer des revêtements imperméables aux paz à des pellicules autres que'les pellicules de poly(téréphtalate d'éthy-
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lène) utilisées pour fabriquer les récipients. Lo revêtement peut être appliqué à la face intorno ou à la face externo de la. pellicule tubulaire; il est habituellement plus intéressant do l'appliquer à sa face externe. Les revêtements de ce genre pré- sentent un avantage additionnel en ce sens qu'ils forment des joints à chaud résistants.
Comme matières autres que les pellicules de poly)téréd phtalate d'éthylène) pouvant être utilisées pour fabriquer les récipients, on peut citer les pellicules de Nylon orientées ou non orientées et les pellicules orientées de polypropylène, de poly(chlorure de vinyle) ou de copolymères de chlorure de vinylidène avec de faibles proportions d'autres monomères, par exem ple de chlorure de vinyle, d'acrylonitrile ou d'esters acryliques ou méthacryliques, la nature de la matière, au moins en ce qui concerne la face interne du récipient, étant telle qu'elle ne puisse avoir aucun effet indésirable sur le contenu du récipient.
Bien qu'il soit généralement préférable d'appliquer un revêtement à la pellicule de matière plastique pour obtenir l'imperméabilité voulue, le récipient peut être un tube do matière plastique à double paroi, l'une des parois lui donnant une haute résistance et l'autre, une bonne imperméabilité aux gaz et une meilleure soudabilité à chaud, si on le désire.
Ainsi, on peut par exemple utiliser une pellicule tubulaire comportant une couche externe de poly(téréphtalate d'éthylène) et une couche interne de polymère ou de copolymère de chlorure de vinylidène En variante, on peut donner un degré suffisant d'imperméabilité aux gaz à un récipient fait d'une pellicule de poly(téréphatalave d'éthylène par excmplo, en plaçant un manchon tubulaire en une matière plastique imperméable telle qu'un polymère ou un copolymère de chlorure de vinylidène, autour de la totalité de la partie cylindrique du récipient. Un certain nombre d'avantages peuvent résulter do
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l'emploi d'un manchon tubulaire placé autour du récipient que ce manchon soit fait de la même matière que le récipient ou d'une matière différente.
L'un des avantages d'un tel manchon notamment lorsque le récipient doit Être soumis à une très forte pression, est qu'il confère à celui-ci uno meilloure résistance aux con- traintcs radiales, qui sont supérieures aux contraintes exercées sur les parties d'extrémité des récipients tubulaires remplis.
Lorsqu'on prévoit un manchon tubulaire ne couvrant que la partie cylindrique du récipient, on peut donc, pour fabriquer celui-ci,uti liser une pellicule plus mince que celle qui serait autrement écessaire pour obtenir un récipient de résistance convenable, cette épaisseur pouvant être réduite environ de moitié. Ceci non seulement permet de réaliser une économie de matière mais faci ite également la fermeture du récipient puisqu'on ferme plus fa- ?il=ment la pellicule mince par resserrement ou par torsion qu'une pel Licule épaisse, sans que des passages capillaires subsistent dans La fermeture. Accessoirement, on peut placer une étiquette ou une décoration entre le manchon et le récipient, lorsque le manchon est transparent, ou encore le manchon peut protéger une impression prévue sur la paroi du récipient.
Lorsque le manchon est fait d'un tube de matière plas- ;ique, on peut facilement le mettre en place en le faisant glis- ,or' sur le récipient avant que celui-ci soit rempli. En variante, en peut former le manchon en enveloppant la partie cylindrique lu récipient d'une feuille ou d'une bande de matière plastique, le papier ou de toute autre matière flexible présentant les proeriétées voulues pour l'usage auquel le manchon est destinée cette matière étant simplement posée ou étant enroulée sur la partie cylindrique et étant fermée'de façon à prendre la forme tubulaire, . la chaleur ou au moyen d'un adhésif.
Lorsque le contenu est une moisson gazeuse, il peut être réfrigéré avant d'être introduit .ans le récipient de façon que la pression qu'il exerce
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initialement' soit réduite. La matière en feuille est ensuite posée ou enroulée en spirale sur le récipient et est scellée tandis que le contenu est encore froid. Lorsque le récipient atteint la tempé- rature ambiante, il se dilate de telle sorte que le manchon exerce un effet de renforcement. Si la matière dont il est fait est suffisamment rigide, le manchon cylindrique peut, si on le désire, se prolonger à l'extrémité du récipient opposée à celle que traverse le tube dont il a été question plus haut, pour for- mer un support vertical stable.
Lorsqu'un manchon est placé étroitement serré, sur la partie cylindrique du récipient pour augmenter sa résistance à l'éclatement et lorsque le récipient est fait en une pellicule de poly(téréphtalate d'éthylène), il est souvent avantageux que le récipient soit fait d'une pellicule orientée de façon que le rapport d'étirage soit plus élevé loneitudinalement que circonférentiellement le produit des rapports d'étirage restant cependant dans la gamme de 7 à 16. Ceci permot d'obtenir une meilleure résistance à l'éclatement aux deux.extrémités du récipient qui' ne sont pas renforcées par le manchon.
On peut utiliser les récipients pour la vente au détail de bières et de boissons gazeuses,telles que les eaux "tonio" et "sodaIl en particulier lorsque le récipient est destiné à ne pas être vidé totalement des qu'il est ouvert. Cornue on l'a dit plus haut, les récipients en question peuvent convenir en particulier comme distributeurs d'aérosols de même que pour contenir des matières destinées à être étendues au moyen d'un dispositif approprié.
Ainsi, ces récipients peuvent par exemple contenir des produits d'entretien ménager et de toilette que l'on distribue avantageusement sous forme d'aérosol, par exemple des encaustiques liquides, des liquides pour le nettoyage des vitres, des produits désinfectants ou désdorants des parfums, des solutions d'empe sage des lotions capillaires, des eaux de toilotte, des liquides
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et des pâtes à étendre pour l'emploi, par exemple des peintures, des vernis, des adhésifs, des crènes pour chaussures et d'autres produits d'entretien; des préparations pharmaceutiques à pulvé-. riser;
des produits alimentaires tels quo lescrûmes synthétiques mayonnaises et assaisonnements pour salades; do môme que des pioduits de jardinage tels que des insecticides, des fongicides et des herbicides, Les récipients peuvent également contenir des poudres, par exemple des insecticides, sous pression de gaze qui peuvent ainsi être distribuées en nuage. Ils peuvent également être utilisés pour l'emballage de gaz sous pression et de liquides volatils produisant une surpression pendant l'emmage sinage
Ces récipients peuvent être pourvus d'un support rigide, en carton par exemple, si on le désire.