ITUA20163965A1 - Capsula per la distribuzione di bevande. - Google Patents
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Description
“CAPSULA PER LA DISTRIBUZIONE DI BEVANDE”
Descrizione
Campo dell’invenzione
La presente invenzione afferisce al campo dei mezzi per la distribuzione di bevande ed in dettaglio concerne una capsula per la distribuzione di bevande. Arte nota
Ad oggi è noto l’uso di capsule per la distribuzione di bevande, segnatamente per la distribuzione di tè, caffè o latte.
Le capsule di tipo noto comprendono una superficie laterale unita ad una parete di fondo ove è presente un condotto di scarico per l’erogazione della bevanda. Superiormente, la parete laterale termina con un labbro ove è presente un mezzo di chiusura saldato, tipicamente nella forma di lamina d’alluminio; il mezzo di chiusura saldato consente di mantenere buona parte delle caratteristiche organolettiche della bevanda contenuta nella capsula.
Tale bevanda è dunque sotto forma di polvere o granuli, ed è pertanto disidratata. Allorché il mezzo di chiusura viene forato da mezzi di punturazione, entro la capsula viene iniettata dell’acqua, tipicamente calda e in pressione, che scioglie almeno parzialmente la bevanda in polvere o granuli, e l’assieme liquido viene scaricato nella tazza o nel bicchiere attraverso il condotto di scarico.
Le capsule di questo tipo noto sono create per poter essere introdotte in appositi recessi di una macchina per l’erogazione di caffè o bevande in pressione.
La Richiedente ha riscontrato che la qualità della bevanda ottenuta a seguito dell’iniezione dell’acqua nella capsula dipende da una molteplicità di fattori: in primo luogo dalla qualità con la quale la bevanda è stata trasformata in materiale granulare o polvere, in secondo luogo dalla temperatura, pressione e velocità di transito dell’acqua attraverso la capsula, ed in terzo luogo dalla permanenza della bevanda entro la capsula stessa.
Per quanto riguarda il primo fattore, nulla si può fare se non cercare di mantenere alta la qualità del prodotto iniziale. Per quanto riguarda il secondo fattore, è possibile concepire invece capsule i cui rapporti tra pressione, temperatura e velocità di transito dell’acqua, tenuto anche conto del diametro e della forma del condotto di scarico, consentano un ottimale assorbimento delle caratteristiche organolettiche ed eventualmente della fluidità del prodotto.
A livello invece del terzo fattore, la Richiedente si è resa conto che le plastiche comunemente utilizzate per le capsule non offrono sufficiente barriera all’ossigeno. L’ossigeno, presente nell’atmosfera terrestre, entra dunque in contatto con la polvere o i granuli di bevanda, e ne ossida almeno la porzione più esterna e, nei casi più gravi, ossida completamente il granulo causando un significativo decadimento delle caratteristiche organolettiche.
La Richiedente, ha riscontrato inoltre che l’azione ossidativa dell’ossigeno avviene peraltro in combinazione con la formazione di muffe sulla superficie dei granuli di bevanda, in particolare laddove la capsula sia stoccata in ambiente caldo-umido.
Inoltre la Richiedente ha riscontrato che le capsule per l’erogazione di bevande rappresentano un inconveniente dal punto di vista ecologico, in quanto il loro utilizzo causa un significativo incremento dei rifiuti generati dall’utenza. Peraltro, i materiali plastici tipicamente non sono facilmente biodegradabili, e il tempo per il loro degradamento è anche nell’ordine delle decine di anni.
Lo scopo della presente invenzione è dunque quello di realizzare una capsula per la distribuzione di bevande che consenta di risolvere gli inconvenienti sopra descritti e che, segnatamente, sia il più possibile stagna all’ossigeno al fine di contenere fenomeni di generazione di muffe e/o ossidazioni sui granuli della bevanda.
In una ulteriore forma di realizzazione lo scopo della presente invenzione è dunque quello di realizzare una capsula per la distribuzione di bevande che consenta di essere facilmente degradata.
Sommario dell’invenzione.
Secondo la presente invenzione, viene realizzata una capsula per la distribuzione di bevande, comprendente un corpo definito da una parete laterale ed una superficie o parete di fondo unita alla detta parete laterale, detta parete laterale assieme a detta parete di fondo formando una cavità atta a contenere in uso una bevanda in polvere o granuli; detta parete di fondo possedendo mezzi di scarico atti a permettere la fuoriuscita di un fluido miscelato con detta bevanda in polvere o granuli, in uso iniettato attraverso mezzi di iniezione esterni alla detta capsula;
la detta capsula essendo caratterizzata dal fatto che il detto corpo è realizzato in un materiale plastico a barriera d’ossigeno.
Secondo un primo aspetto della presente invenzione, il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno presenta un tasso di trasmissione d’ossigeno massimo inferiore a 0.02cm<3>/(capsula*d*1 bar) con tasso d’ossigeno al 100% e/o inferiore a 0.005cm<3>/(capsula*d*0.21 bar) in atmosfera con tasso di ossigeno al 21%.
Più in dettaglio, il detto tasso di trasmissione d’ossigeno massimo è ottenuto senza l’addizione né sulla superficie interna né sulla superficie esterna di film o rivestimenti additivi.
Vantaggiosamente, il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno comprende PET.
Secondo una forma di realizzazione preferita e non limitativa, il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno presenta un tasso di trasmissione d’ossigeno massimo inferiore a 0.14 cm<3>/(capsula*d*1 bar) con tasso d’ossigeno al 100% e inferiore a 0.003 cm<3>/(capsula*d*0.21 bar) in atmosfera con tasso d’ossigeno al 21%.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione preferita e non limitativa, il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno presenta un tasso di trasmissione d’ossigeno massimo inferiore a 0.010 cm<3>/(capsula*d*1 bar) con tasso d’ossigeno al 100% e inferiore a 0.002 cm<3>/(capsula*d*0.21 bar) in atmosfera con tasso d’ossigeno al 21%.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione preferita e non limitativa, il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno presenta un tasso di trasmissione d’ossigeno massimo inferiore a 0.005 cm<3>/(capsula*d*1 bar) con tasso d’ossigeno al 100% e inferiore a 0.001 cm<3>/(capsula*d*0.21 bar) in atmosfera con tasso d’ossigeno al 21% ed è addizionato mediante filler di barriera supplementare disperso uniformemente nel materiale stesso.
Per l’ultima forma di realizzazione descritta nel paragrafo precedente, il detto filler di barriera supplementare presenta particelle con un diametro medio nell’ordine di 1,04-1,01 µm.
Più in dettaglio, il detto filler di barriera supplementare presenta particelle con diametro massimo sostanzialmente inferiore a 4 µm.
Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, il detto materiale presenta una temperatura di fusione di 220°C.
Secondo una forma di realizzazione preferita, il detto materiale a barriera d’ossigeno presenta temperature di degradazione caratteristiche delle due componenti principali nell’intorno di 402°C e 507°C.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione preferita, il detto materiale a barriera d’ossigeno presenta temperatura di degradazione caratteristiche di almeno tre delle sue componenti principali nell’intorno di 287°C, 375°C, 459°C. Secondo una ulteriore forma di realizzazione preferita, il detto materiale a barriera d’ossigeno presenta temperature di degradazione di una sua componente principale nell’intorno di 374°C.
Infine, il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno è in grado di resistere a temperature di esercizio minime di 95°C. Ai sensi della presente invenzione, per temperatura di esercizio si intende quella temperatura necessaria per l’utilizzo durante l’erogazione della bevanda.
Descrizione delle figure.
L’invenzione verrà ora descritta in alcune forme di realizzazione preferite e non limitative, con riferimento alle figure annesse, nelle quali:
- la figura 1 illustra una vista prospettica della capsula oggetto della presente invenzione in una sua prima configurazione;
- la figura 2 illustra una vista prospettica della capsula oggetto della presente invenzione in una sua seconda configurazione;
- la figura 3 illustra un diagramma DSC di una prima forma di realizzazione della capsula;
- la figura 4 illustra un diagramma TGA di una prima forma di realizzazione della capsula;
- la figura 5 illustra un tracciato FT-IR della prima forma di realizzazione della capsula;
- la figura 6 illustra un tracciato TGA di una seconda forma di realizzazione della capsula;
- la figura 7 illustra un tracciato FT-IR della seconda forma di realizzazione della capsula;
- la figura 8 illustra un tracciato TGA di una terza forma di realizzazione della capsula;
- la figura 9 illustra un tracciato FT-IR della terza forma di realizzazione della capsula;
- la figura 10 illustra un tracciato TGA di una quarta forma di realizzazione della capsula;
-la figura 11 illustra una fotografia di fibre di filler per la quarta forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione;
- la figura 12 illustra un diagramma di distribuzione di diametro delle fibre per la quarta forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione; - la figura 13 illustra un tracciato FT-IR della quarta forma di realizzazione della capsula;
- la figura 14 illustra un tracciato TGA di una quinta forma di realizzazione della capsula;
- la figura 15 illustra un tracciato FT-IR della quinta forma di realizzazione della capsula; e
- le figure 16-24 illustrano stadi progressivi di decomposizione della capsula. Descrizione dettagliata dell’invenzione
La presente invenzione comprende una capsula per bevande, realizzata in materiale plastico. La capsula oggetto della presente invenzione, che è configurata per essere introdotta in uso entro una macchina per la distribuzione di bevande, comprende una superficie laterale unita ad una parete di fondo ove è presente un condotto di scarico per l’erogazione della bevanda.
Superiormente, la parete laterale termina con un labbro ove è presente un mezzo di chiusura saldato, tipicamente nella forma di lamina d’alluminio; il mezzo di chiusura saldato consente di mantenere buona parte delle caratteristiche organolettiche della bevanda contenuta nella capsula.
Tale bevanda è dunque sotto forma di polvere o granuli, ed è pertanto disidratata. Allorché il mezzo di chiusura viene forato da mezzi di punturazione, entro la capsula viene iniettata dell’acqua, tipicamente calda e in pressione, che scioglie almeno parzialmente la bevanda in polvere o granuli, e l’assieme liquido viene scaricato nella tazza o nel bicchiere attraverso il condotto di scarico.
Come accennato sopra, la capsula oggetto della presente invenzione è realizzata in materiale plastico, ed in particolare in un materiale plastico atto ad offrire barriera all’ossigeno, così da prevenire fenomeni ossidativi e/o formazione di muffe sui granuli della bevanda contenuta entro la capsula stessa.
La figura 1 illustra una prima alternativa realizzativa della capsula oggetto della presente invenzione, in cui la parete di fondo è sostanzialmente planare, mentre la figura 2 illustra una seconda alternativa realizzativa della capsula oggetto della presente invenzione in cui la parete di fondo presenta un labirinto con una pluralità di pareti di dispersione di flusso.
Entrambe la prima e la seconda realizzazione secondo figura 1 e 2, presentano sulla parete laterale interna delle nervature di rinforzo che contribuiscono a conferire maggiore robustezza alla pressione per la parete laterale, ma che non debbono essere intese in modo limitativo.
La Richiedente ha trovato diverse forme di realizzazione del materiale della capsula oggetto della presente invenzione, che verranno qui di seguito descritte nel dettaglio.
Tutte le forme di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione sono tali per cui il materiale plastico rispetta le applicazioni per contatto alimentare secondo la normativa EU 10/2011 e FDA.
In dettaglio, tale normativa EU 10/2011 specifica che il limite di migrazione complessivo, per cui un massimo valore di 10mg/dm2 o 60mg/kg è imposto, deve essere controllato sull’articolo finito qualora tale articolo finito entri in contatto con cibi.
Prima forma di realizzazione
La prima forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è tale per cui la parete laterale unita alla parete di fondo, e dunque l’intero corpo della capsula, sono realizzati in materiale termoplastico stampabile tramite processo di trasformazione per stampaggio ad iniezione e presenta un MFI compreso tra 10 e 25g/10 min secondo la norma ISO 1133.
MFI sta per Melt Flow Index, ed è l’indice della facilità di fluire di un polimero fuso; la sua misura si effettua caricando il polimero fuso a una determinata temperatura in un cilindro riscaldato cui è fissato un cilindretto (diametro 2,095 mm e lunghezza 8 mm), che esercita una forza costante e fa fluire il polimero attraverso un capillare; la massa (espressa in grammi) di polimero fuoriuscito in 10 minuti corrisponde al valore del Melt Flow Index. Tanto maggiore è la massa di materiale fuoriuscito, tanto maggiore è il Melt Flow Index e minore la viscosità del polimero.
Tale fluidità è stata individuata e formulata in maniera tale che il materiale sia processabile attraverso il know-how, le presse ad iniezione e gli stampi che già la Richiedente ha in possesso.
La prima forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione possiede un HDT compreso tra 110 e 130°C, secondo la norma ISO 306 ed ha un punto di fusione compreso tra 140 e 150°C.
La Richiedente ha riscontrato che tali temperature, ottimizzate per le applicazioni tipiche della produzione di capsule per macchine erogatrici di caffè o tè, permettono di utilizzare la capsula così creata su una gran varietà di macchine per la distribuzione di bevande, senza che essa degradi e non si espanda in modo superiore alla norma anche allorquando sottoposta a pressione di iniezione dell’acqua molto elevata (16-18bar) e né rilasci sostanze tossiche per migrazione chimica.
La figura 3, relativa alla capsula oggetto della presente invenzione descrive il tracciato DSC eseguito con una velocità di scansione di 10°C/minuto ed eseguito nell’intervallo di temperature compreso tra 40°C e 270°C; tale tracciato è caratteristico del polipropilene usato per la capsula allorquando stampato con processo di stampaggio ad iniezione.
Ai sensi della presente invenzione, per DSC è indicata una calorimetria differenziale a scansione, la principale tecnica di analisi termica utilizzabile per caratterizzare molti tipi di materiali tra cui polimeri, metalli e materiali ceramici.
Il principio di base di questa tecnica consiste nel ricavare informazioni sul materiale riscaldandolo o raffreddandolo in maniera controllata. In particolare il DSC si basa sulla misura della differenza di flusso termico tra il campione in esame e uno di riferimento mentre i due sono vincolati a una temperatura variabile definita da un programma prestabilito.
La figura 4 illustra un tracciato di analisi termogravimetrica (TGA) per la capsula secondo la prima forma di realizzazione. Il grafico è ottenuto a partire da una velocità di scansione di 10°C/min tra 25°C e 700°C. Da tale grafico si evidenzia la temperatura di degradazione caratteristica della capsula oggetto della presente invenzione realizzata con il polimero della prima forma di realizzazione, che è pari a circa 474°C.
La caratteristica FT-IR (spettroscopia infrarossa) della capsula secondo la prima forma di realizzazione è riportata nella figura 5.
La capsula secondo la prima forma di realizzazione è altresì definita con dei moduli definiti per il materiale di cui il suo corpo è realizzato, che sono compresi nell’intervallo tra 900MPa e 990 MPa per il modulo a flessione secondo ISO 178 e 1000-1100 MPa per il modulo a trazione (ISO 527-2). Con questi moduli e tramite la specifica geometria ed il particolare funzionamento delle alette di cui la capsula è dotata, è possibile realizzare una capsula per la distribuzione di bevande conforme alle richieste di qualunque produttore di macchina da caffè attualmente presente sul mercato.
La particolarità della capsula oggetto della presente invenzione, nella sua prima forma di realizzazione, è quella di essere realizzata in materiale polipropilene con resistenza all’urto di 6,5kJ/m2 secondo il testo Izod, norma ISO 179 a 23°C e di 8,5 kJ/m2 secondo test Charpy, norma ISO 179, che accoppiate ad una durezza di 82 punti Rockwell, secondo norma ISO 2039-2, permettono alle capsule di resistere, senza fratture o deformazioni, ad operazioni di riempimento sulle comuni linee produttive di riempimento di bevande in polvere.
Inoltre, dai test effettuati dalla Richiedente, si è verificato che le capsule secondo la prima forma di realizzazione non si deformano durante lo sversamento dei sacchi nell’orientatore dell’impianto di riempimento fino ad un’altezza di 2 metri dal suolo.
Inoltre, la forza esercitata per la chiusura della capsula dal medesimo impianto nella porzione del labbro superiore, per la saldatura del mezzo di chiusura (toplid) e della carta filtro eventualmente presente, non deforma la capsula né ne causa frantumazioni grazie alle proprietà di resistenza all’urto e di durezza sopra definite.
Seconda forma di realizzazione
Una seconda forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è caratterizzata dal fatto che il corpo è realizzato in materiale PET realizzante una barriera alla penetrazione dell’ossigeno.
Il materiale plastico della seconda forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è processabile secondo lo stampaggio ad iniezione in un intervallo di temperature compreso tra 255°C e 275°C.
Il tracciato termogravimetrico del materiale plastico secondo la seconda forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è rappresentato in figura 6, ed è eseguito con una velocità di scansione di 10°C/minuto tra 35°C e 700°C. tale tracciato evidenzia un decadimento delle caratteristiche del materiale a circa 402,6°C ed un secondo punto di decadimento delle caratteristiche del materiale a 507,1°C.
Il materiale plastico PET secondo la seconda forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione possiede un valore di barriera all’ossigeno quantificabile tramite test OTR (ISO 15015-2 / DIN 53380-3) inferiore a 0,004cm3/(caps*d*0,21bar).
La seguente tabella illustra il teste dell’analisi OTR per la seconda forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione.
Campione Aria = approx. 21% O2100% O2valore misurato valore misurato [cm<3>/(caps * d * 1 bar)] [cm<3>/(caps * d * 0,21
bar)]
Seconda forma di 0,003 0,014 realizzazione
L’analisi FT-IR caratteristica della capsula oggetto della seconda forma di realizzazione è riportata in figura 7 ed è caratteristica ed univoca per il medesimo materiale.
Terza forma di realizzazione
Una terza forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è caratterizzata dal fatto che il corpo è realizzato in materiale PET realizzante una barriera alla penetrazione dell’ossigeno.
Il materiale plastico della terza forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è processabile secondo lo stampaggio ad iniezione in un intervallo di temperature compreso tra 250°C e 279°C.
Il tracciato termogravimetrico del materiale plastico secondo la seconda forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è rappresentato in figura 8, ed è eseguito con una velocità di scansione di 10°C/minuto tra 35°C e 700°C. Tale tracciato evidenzia un primo punto di decadimento delle caratteristiche del materiale a circa 287.5°C, un secondo punto di decadimento delle caratteristiche del materiale a 334.1°C, seguito da ulteriori due punti rispettivamente a 375.8°C e 459.1°C.
Il materiale plastico PET secondo la seconda forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione possiede un valore di barriera all’ossigeno quantificabile tramite test OTR (ISO 15015-2 / DIN 53380-3) inferiore a 0,002cm3/(caps*d*0,21bar).
La seguente tabella illustra il teste dell’analisi OTR per la seconda forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione.
Campione Aria = approx. 21% O2100% O2valore misurato valore misurato [cm<3>/(caps * d * 1 bar)] [cm<3>/(caps * d * 0,21
bar)]
Seconda forma di 0,002 0,010 realizzazione
L’analisi FT-IR caratteristica della capsula oggetto della seconda forma di realizzazione è riportata in figura 9 ed è caratteristica ed univoca per il medesimo materiale.
Quarta forma di realizzazione
Una quarta forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è caratterizzata dal fatto che il corpo è realizzato in materiale PBT realizzante una barriera alla penetrazione dell’ossigeno.
Il materiale plastico della quarta forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è processabile secondo lo stampaggio ad iniezione in un intervallo di temperature compreso tra 230°C e 270°C.
Il tracciato termogravimetrico del materiale plastico secondo la seconda forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è rappresentato in figura 10, ed è eseguito con una velocità di scansione di 10°C/minuto tra 25°C e 650°C. Tale tracciato mostra una temperatura di degradazione caratteristica della capsula con tale polimero che è di circa 374,6°C.
Il materiale plastico PET secondo la quarta forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione possiede un valore di barriera all’ossigeno quantificabile tramite test OTR (ISO 15015-2 / DIN 53380-3) inferiore a 0,001cm<3>/(caps*d*0,21bar).
La seguente tabella illustra il teste dell’analisi OTR per la quarta forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione.
Campione Aria = approx. 21% O2100% O2valore misurato valore misurato [cm<3>/(caps * d * 1 bar)] [cm<3>/(caps * d * 0,21
bar)]
Seconda forma di 0,001 0,005 realizzazione
In particolare, la capsula oggetto della presente invenzione, nella quarta forma di realizzazione include anche un filler, integrato nel materiale polimerico, che abbatte ulteriormente la capacità dell’ossigeno di passare al di là della barriera. La figura 11 illustra una caratteristica immagine del filler, ottenuta mediante microscopio a scansione elettronica.
Segnatamente, il detto filler è un materiale fibroso con diametro medio delle particelle di 1,07 µm.
L’istogramma di figura 12 riporta in ascissa il diametro delle particelle, ed in ordinata la loro distribuzione. Dunque, al di là del diametro medio delle particelle, la maggior parte delle particelle del filler è contenuta nel diametro di 4 µm.
L’analisi FT-IR caratteristica della capsula oggetto della quarta forma di realizzazione è riportata in figura 13 ed è caratteristica ed univoca per il medesimo materiale.
Tutte le forme di realizzazione relative alle capsule con barriera ad ossigeno presentano dunque un materiale PET additivato con un agente anti-passaggio per l’ossigeno, che non è realizzato in forma di filler.
Quinta forma di realizzazione
Una quinta forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è caratterizzata dal fatto che il corpo è realizzato in materiale PET di materiale compostabile, e segnatamente in PLA.
Il tracciato termogravimetrico del materiale plastico secondo la seconda forma di realizzazione della capsula oggetto della presente invenzione è rappresentato in figura 14, ed è eseguito con una velocità di scansione di 10°C/minuto tra 25°C e 800°C. Tale tracciato evidenzia le temperature di degradazione caratteristiche delle due componenti principali della capsula di tale polimero, che sono a 362°C e 412,4°C.
In particolare, il punto di rammollimento secondo l’analisi Vicat del materiale compreso tra 105°C e 120°C conferisce alla capsula prodotta dalla Richiedente un’adeguata resistenza termica tale da rendere la capsula adatta all’applicazione entro macchine per l’erogazione di bevande ove la pressione e/o temperatura dell’acqua iniettata siano molto elevate.
L’analisi FT-IR caratteristica della capsula oggetto della seconda forma di realizzazione è riportata in figura 15 ed è caratteristica ed univoca per il medesimo materiale.
La capsula secondo la quinta forma di realizzazione risulta essere compostabile in 3 mesi come dallo studio in seguito riportato.
Le figure 16-22 riportano lo stadio di degradazione della capsula secondo la quinta forma di realizzazione a partire da un tempo di analisi t0=0 (figura 16), e successivamente dopo una settimana (t1, figura 17 e figura 18), dopo due settimane (t2, figura 19), dopo quattro settimane (t3, figura 20), dopo sei settimane (t4, figura 21), dopo otto settimane (t5, figura 22), dopo undici settimane (t6, figura 23) ed infine dopo dodici settimane (t7, figura 24).
Dalle figure allegate e dagli studi effettuati dalla Richiedente si evidenzia che la capsula oggetto della presente invenzione, nella sua quinta forma di realiz zazione, è sostanzialmente completamente disintegrata a partire dalla decima settimana, e dunque vantaggiosamente concorre a non produrre un rifiuto ingombrante, potendo essere convenientemente degradata in compostiera senza il rilascio di sostanze tossiche per l’ambiente.
È infine chiaro che all’oggetto della presente invenzione possono essere applicate aggiunte, modifiche o varianti, ovvie per un tecnico del ramo, senza per questo fuoriuscire dall’ambito di tutela fornito dalle rivendicazioni annesse.
Claims (14)
- RIVENDICAZIONI 1. Capsula per la distribuzione di bevande, comprendente un corpo definito da una parete laterale ed una superficie o parete di fondo unita alla detta parete laterale, detta parete laterale assieme a detta parete di fondo formando una cavità atta a contenere in uso una bevanda in polvere o granuli; detta parete di fondo possedendo mezzi di scarico atti a permettere la fuoriuscita di un fluido miscelato con detta bevanda in polvere o granuli, in uso iniettato attraverso mezzi di iniezione esterni alla detta capsula; la detta capsula essendo caratterizzata dal fatto che il detto corpo è realizzato in un materiale plastico a barriera d’ossigeno.
- 2. Capsula secondo la rivendicazione 1, in cui il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno presenta un tasso di trasmissione d’ossigeno massimo inferiore a 0.02cm<3>/(capsula*d*1 bar) con tasso d’ossigeno al 100% e/o inferiore a 0.005cm<3>/(capsula*d*0.21 bar) in atmosfera con tasso di ossigeno al 21%.
- 3. Capsula per la distribuzione di bevande secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui il detto tasso di trasmissione d’ossigeno massimo è ottenuto senza l’addizione né sulla superficie interna né sulla superficie esterna di film o rivestimenti additivi.
- 4. Capsula per la distribuzione di bevande secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno comprende PET.
- 5. Capsula per la distribuzione di bevande secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno presenta un tasso di trasmissione d’ossigeno massimo inferiore a 0.14 cm<3>/(capsula*d*1 bar) con tasso d’ossigeno al 100% e inferiore a 0.003 cm<3>/(capsula*d*0.21 bar) in atmosfera con tasso d’ossigeno al 21%.
- 6. Capsula per la distribuzione di bevande secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-4, in cui il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno presenta un tasso di trasmissione d’ossigeno massimo inferiore a 0.010 cm<3>/(capsula*d*1 bar) con tasso d’ossigeno al 100% e inferiore a 0.002 cm<3>/(capsula*d*0.21 bar) in atmosfera con tasso d’ossigeno al 21%.
- 7. Capsula per la distribuzione di bevande secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1-4, in cui il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno presenta un tasso di trasmissione d’ossigeno massimo inferiore a 0.005 cm<3>/(capsula*d*1 bar) con tasso d’ossigeno al 100% e inferiore a 0.001 cm<3>/(capsula*d*0.21 bar) in atmosfera con tasso d’ossigeno al 21% ed è addizionato mediante filler di barriera supplementare disperso uniformemente nel materiale stesso.
- 8. Capsula per la distribuzione di bevande secondo la rivendicazione 7, in cui il detto filler di barriera supplementare presenta particelle con un diametro medio nell’ordine di 1,04-1,01 µm.
- 9. Capsula per la distribuzione di bevande secondo la rivendicazione 8, in cui il detto filler di barriera supplementare presenta particelle con diametro massimo sostanzialmente inferiore a 4 µm.
- 10. Capsula per la distribuzione di bevande secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto materiale presenta una temperatura minima di 220°C.
- 11. Capsula per la distribuzione di bevande secondo la rivendicazione 5, in cui il detto materiale a barriera d’ossigeno presenta temperature di degradazione caratteristiche delle due componenti principali nell’intorno di 402°C e 507°C.
- 12. Capsula per la distribuzione di bevande secondo la rivendicazione 6, in cui il detto materiale a barriera d’ossigeno presenta temperatura di degradazione caratteristiche di almeno tre delle sue componenti principali nell’intorno di 287°C, 375°C, 459°C.
- 13. Capsula per la distribuzione di bevande secondo la rivendicazione 7, in cui il detto materiale a barriera d’ossigeno presenta temperature di degradazione di una sua componente principale nell’intorno di 374°C.
- 14. Capsula per la distribuzione di bevande secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzata dal fatto che il detto materiale plastico a barriera d’ossigeno è in grado di resistere ad una temperatura di esercizio di 95°C - 100°C.
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|---|---|---|---|
| ITUA2016A003965A ITUA20163965A1 (it) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Capsula per la distribuzione di bevande. |
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| ITUA2016A003965A ITUA20163965A1 (it) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Capsula per la distribuzione di bevande. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITUA20163965A1 true ITUA20163965A1 (it) | 2017-12-01 |
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ID=57113558
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ITUA2016A003965A ITUA20163965A1 (it) | 2016-05-31 | 2016-05-31 | Capsula per la distribuzione di bevande. |
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| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | ITUA20163965A1 (it) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000056629A1 (en) * | 1999-03-18 | 2000-09-28 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Sealed cartridge for making a beverage |
| WO2013029184A1 (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-07 | 2266170 Ontario Inc. | Multilayered material and containers and method of making same |
| WO2013144838A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Sarong Societa' Per Azioni | Capsule for beverage and method for manufacturing said capsule |
| WO2014020492A1 (en) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Hausbrandt Trieste 1892 Spa | Capsule for preparing beverages |
| US20160107350A1 (en) * | 2013-03-14 | 2016-04-21 | Kortec, Inc. | Techniques to mold parts with injection-formed aperture in gate area |
-
2016
- 2016-05-31 IT ITUA2016A003965A patent/ITUA20163965A1/it unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000056629A1 (en) * | 1999-03-18 | 2000-09-28 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Sealed cartridge for making a beverage |
| WO2013029184A1 (en) * | 2011-09-01 | 2013-03-07 | 2266170 Ontario Inc. | Multilayered material and containers and method of making same |
| WO2013144838A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Sarong Societa' Per Azioni | Capsule for beverage and method for manufacturing said capsule |
| WO2014020492A1 (en) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Hausbrandt Trieste 1892 Spa | Capsule for preparing beverages |
| US20160107350A1 (en) * | 2013-03-14 | 2016-04-21 | Kortec, Inc. | Techniques to mold parts with injection-formed aperture in gate area |
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