PL214821B1 - Formowany przez wydmuchiwanie wielowarstwowy pojemnik oraz sposób wytwarzania pojemnika - Google Patents

Description

Wynalazek przedmiotowy dotyczy pojemników z tworzywa sztucznego, produkowanych w oparciu o tworzywo sztuczne pozyskiwane z odpadów i sposób wytwarzania pojemnika. W szczególności, przedmiotowy wynalazek dotyczy formowanych przez wydmuchiwanie pojemników z tworzywa sztucznego, produkowanych z tworzywa sztucznego pozyskiwanego z odpadów, a mających właściwości barierowe oraz wewnętrzną powierzchnię powleczoną węglem.

Jest wysoce pożądanym, aby dostarczyć pojemniki z tworzywa sztucznego, mające właściwości barierowe, a także jest wysoce pożądanym, aby dostarczyć pojemniki z tworzywa sztucznego, wypr odukowane z użyciem tworzywa sztucznego pozyskiwanego z odpadów. Niemniej jednak tworzywo sztuczne pozyskiwane z odpadów zwykle nie ma właściwości barierowych i nie może być użyte do pojemników będących w bezpośrednim kontakcie z zawartością takiego pojemnika. Dlatego też, pomimo wskazań ekonomicznych dla wykorzystania tworzywa sztucznego pozyskiwanego z odpadów, wykorzystanie tego materiału było trudne.

Konwencjonalnie wykorzystanie tworzywa sztucznego pozyskiwanego z odpadów do pojemników, szczególnie tych, których zawartość przeznaczona jest do konsumpcji przez ludzi, było ograniczone do wielowarstwowych pojemników z tworzywa sztucznego, w których tworzywo sztuczne pozyskiwane z odpadów stanowi warstwę zewnętrzną nie wchodzącą w bezpośredni kontakt z zawartością pojemnika.

Wielowarstwowe pojemniki z tworzywa sztucznego są powszechnie stosowane jako opakowania w wielu dziedzinach, włączając w to żywność i napoje, leki, środki lecznicze i upiększające, a także produkty używane w gospodarstwie domowym. Pojemniki z tworzywa sztucznego są znane jako łatwe do formowania, atrakcyjne ze względu na koszty, lekkie i zasadniczo nadające się do wielu zastosowań. Pojemniki wielowarstwowe mają tę zaletę, że w każdej z warstw można użyć odmiennych materiałów, a każdy materiał ma specyficzne właściwości przystosowane do spełniania żądanej funkcji.

Ponieważ pojemniki z tworzywa sztucznego mogą przepuszczać gazy o małej masie cząstec zkowej, takie jak tlen i dwutlenek węgla, które powoli przenikają przez ich fizyczne ukształtowanie, wykorzystanie pojemników z tworzywa sztucznego okazuje się czasem być mniej korzystne w porównaniu z pojemnikami formowanymi z mniej przepuszczalnych materiałów, takich jak metal czy szkło. W większości zastosowań okres trwałości magazynowej zawartości produktu jest bezpośrednio powiązany ze zdolnością opakowania do skutecznego rozwiązania problemu takiego przenikania cząsteczkowego. W przypadku napojów nasycanych dwutlenkiem węgla, takich jak piwo, tlen w atmosferze otaczającej pojemnik może stopniowo przenikać do wnętrza przez ścianki pojemnika z tworzywa sztucznego i docierać do wnętrza pojemnika, negatywnie wpływając na jego zawartość. Podobnie, gazowy dwutlenek węgla związany z zawartością może przenikać na zewnątrz poprzez ścianki pojemnika z tworzywa sztucznego, aż zostanie uwolniony na zewnątrz, powodując, że nasycany dwutlenkiem węgla napój traci w pewnym stopniu smak i może się stać ''zwietrzały”.

Celem rozwiązania niektórych z wyżej podanych problemów, producenci pojemników z tworzyw sztucznych stosowali różnorodne techniki zmniejszania lub eliminowania absorpcji i/lub przenikania takich gazów. Niektóre z bardziej powszechnych technik obejmują: zwiększanie grubości całości lub części ścianek pojemnika, wprowadzanie jednej lub więcej warstw barierowych w strukturze ścianki, dołączenie materiałów wychwytujących tlen lub reagujących z tlenem wewnątrz ścianek pojemnika, a także nakładanie różnorodnych powłok na wewnętrzną i/lub zewnętrzną powierzchnię pojemnika. Niemniej jednak, pewna liczba konwencjonalnych materiałów barierowych i/lub wychwytujących nie będzie skutecznie hamować przenikania zarówno tlenu jak i dwutlenku węgla przez dłuższy okres czasu. Ponadto, istnieją zwykle inne względy praktyczne związane z większością technik konwencjonalnych, a najczęściej, zwiększone koszty materiałów i/lub niska wydajność produkcji.

Ostatnimi czasy wykorzystanie tworzyw sztucznych stało się znaczącym zagadnieniem społecznym. Ponowne wykorzystanie odpadów staje się coraz ważniejszym postulatem ekologicznym, a wiele rządów i instytucji administracyjnych stale pracuje nad tym zagadnieniem. W wielu systemach prawnych, przepisy określające minimalną zawartość ponownie wykorzystywanych tworzyw sztuc znych oraz zbieranie, zwracanie i ponowne wykorzystanie pojemników z tworzywa sztucznego albo są planowane, albo zostały już wprowadzone. Na przykład w przypadku pojemników z tworzywa sztuc znego używanych do przechowywania produktów konsumpcyjnych, takich jak żywność czy napoje, przepisy często podają wymóg pewnej zawartości i minimalnej grubości warstwy wewnętrznej kontaktującej się z zawartością. Konwencjonalne procesy, takie jak współ-formowanie i piętrowe formowanie

PL 214 821 B1 wtryskowe, często są ograniczone co do ilości tworzywa sztucznego pochodzącego z odpadów, która może być skutecznie włączona do struktury pojemnika. Zwykle ilość odzyskana z odpadów, jaka może być efektywnie włączona w konwencjonalnie współ-formowane wtryskowo pojemniki, które nadają się do żywności, wynosi poniżej 40% całkowitego ciężaru pojemnika.

Istnieje zatem w przemyśle zapotrzebowanie, którego spełnienie jest przedmiotem niniejszego wynalazku, na dostarczenie pojemnika z tworzywa sztucznego, mającego wysoką zawartość materiału odzyskanego z odpadów, a który to pojemnik nadaje się do przechowania produktów nasycanych dwutlenkiem węgla, takich jak napoje gazowane, a także na zapewnienie zadowalającego poziomu działania w porównaniu z dostępnymi w handlu pojemnikami formowanymi z materiałów alternatywnych. Istnieje dalsze zapotrzebowanie na sposób wytwarzania takich pojemników w znacznych ilościach handlowych przy użyciu konwencjonalnego sprzętu.

Kolejnym przedmiotem i celem wynalazku jest dostarczenie pojemnika produkowanego w oparciu o tworzywa sztuczne odzyskane z odpadów, mającego właściwości barierowe, który pozwala zminimalizować czy też wyeliminować wysoki koszt związany z niedogodnościami konwencjonalnych wielowarstwowych pojemników z tworzywa sztucznego. Jeszcze innym celem wynalazku jest dokonanie tego przy rozsądnych kosztach, w ekonomicznie dogodnym procesie, dostarczając jakościowy produkt.

Stwierdzono, że powyższe cele i zalety mogą być łatwo osiągnięte z zastosowaniem niniejszego wynalazku.

Po przeprowadzeniu analizy problemów i zagadnień związanych z konwencjonalnymi, wielowarstwowymi pojemnikami z tworzyw sztucznych, szczególnie pojemnikami przeznaczonymi do przechowywania napojów gazowanych, korzystnie dostarcza się pojemnik z tworzywa sztucznego, mający ulepszone właściwości barierowe dla gazów oraz wysoką zawartość odzyskanego z odpadów materiału - tworzywa sztucznego. Pojemnik wykonany zgodnie z podstawowymi założeniami przedmiotowego wynalazku posiada szereg zalet w porównaniu z pojemnikami, które były wcześniej dostępne. Zalety te zasadniczo są realizowane poprzez wykorzystanie żądanego, odzyskanego z odpadów tworzywa sztucznego oraz powłoki węglowej na wewnętrznej powierzchni pojemnika. Jest istotną zaletą, że pojemnik według przedmiotowego wynalazku może korzystnie zawierać znaczącą ilość materiału odzyskanego z odpadów. Co więcej, ten ulepszony pojemnik może być wytwarzany przy zastosowaniu konwencjonalnych technik produkcyjnych i sprzętu produkcyjnego.

Istotny aspekt przedmiotowego wynalazku stanowią właściwości skutecznej bariery przedmiotowego pojemnika z korzyściami funkcjonalnymi i ekonomicznymi związanymi z faktem, iż pojemnik zawiera znaczącą ilość materiału z tworzywa sztucznego z przetworzonych odpadów. Ponadto, łatwość poddawania kolejnej obróbce przetwórczej pojemnika wytworzonego zgodnie z podstawowymi założeniami niniejszego wynalazku, czyni praktyczny aspekt tego wynalazku niezmiernie korzystnym. Co więcej, przedmiotowy wynalazek ma dodatkową zaletę polegającą na umożliwieniu producentowi kontrolowanego różnicowania rozmieszczenia materiału i grubości ścianek w danym miejscu, względem przebiegu pionowej długości, wewnętrznej i/lub zewnętrznej warstwy pojemnika.

Zgodnie z podstawowymi założeniami przedmiotowego wynalazku, dostarcza się formowany przez wydmuchiwanie, wielowarstwowy pojemnik mający górną część ścianki, pośrednią część ścianki bocznej, usytuowaną poniżej górnej części ścianki, oraz część dolną umieszczoną poniżej pośredniej części ścianki bocznej, przy czym część dolna jest przystosowana do zależnego lub niezależnego podpierania pojemnika. Pojemnik zawiera formowaną zewnętrzną warstwę z odzyskanego z odpadów tworzywa sztucznego oraz powłokę węglową, przy i korzystnie na wewnętrznej powierzchni formowanej warstwy zewnętrznej, która ma zasadniczo równy zasięg z warstwą wewnętrzną. Pozyskana z odpadów warstwa zewnętrzna zawiera co najmniej 40% wagowych pozyskanego z odpadów tworzywa sztucznego, ale może zawierać ponad 75% wagowych i korzystnie ponad 90% wagowych, zależnie od potrzeb związanych z zastosowaniem. W korzystnym przykładzie wykonania, grubość warstwy zewnętrznej jest w sposób kontrolowany dobierana wzdłuż przebiegu długości pionowej. Jeżeli jest to pożądane, warstwa zewnętrzna może też zawierać dołączone dodatkowe materiały barierowe i/lub materiały wychwytujące tlen, lub reagujące z tlenem.

Zgodnie z podstawowymi założeniami przedmiotowego wynalazku, dostarcza się, także form owany przez wydmuchiwanie, wielowarstwowy pojemnik, mający górną część ścianki, pośrednią część ścianki bocznej usytuowaną poniżej górnej części ścianki bocznej, część dolną usytuowaną poniżej pośredniej części ścianki bocznej, przy czym część dolna jest dostosowana do zależnego lub niezależnego podpierania pojemnika. Pojemnik ten zawiera (i) formowaną warstwę wewnętrzną z tworzywa

PL 214 821 B1 sztucznego, przy czym ta warstwa wewnętrzna ma pionową długość i wewnętrzną powierzchnię poddaną obróbce węglem; a także (ii) formowaną warstwę zewnętrzną z pozyskanego z odpadów tworzywa sztucznego, zasadniczo współzbieżną z warstwą wewnętrzną. Pozyskana z odpadów warstwa zewnętrzna stanowi co najmniej 40% wagowych całkowitego ciężaru pojemnika, ale może stanowić ponad 90% wagowych, zależnie od potrzeb związanych z zastosowaniem. W korzystnym przykładzie wykonania grubość warstwy wewnętrznej i/lub zewnętrznej jest w sposób kontrolowany dostosowyw ana odpowiednio wzdłuż przebiegu ich pionowych długości. Jeżeli jest to funkcjonalnie wymagane, warstwa wewnętrzna i/lub warstwa zewnętrzna mogą również zawierać dodatkowe materiały barierowe i/lub materiały wychwytujące tlen, lub reagujące z tlenem.

Przedmiotem wynalazku jest formowany przez wydmuchiwanie, wielowarstwowy pojemnik zawierający górną część ścianki mającą otwór; pośrednią część ścianki bocznej usytuowaną poniżej górnej części ścianki; a także część dolną usytuowaną poniżej pośredniej części ścianki bocznej i dostosowaną do podpierania pojemnika, znamienny tym, że pojemnik ten posiada formowaną warstwę wewnętrzną z materiału - tworzywa sztucznego, mającą pionową długość oraz powierzchnię wewnętrzną; formowaną warstwę zewnętrzną zawierającą tworzywo sztuczne pozyskane z odpadów, zasadniczo współzbieżną z warstwą wewnętrzną; oraz powłokę węglową utworzoną na wewnętrznej powierzchni warstwy wewnętrznej, w którym warstwa zewnętrzna stanowi co najmniej 0,40 wagowo, całkowitego ciężaru pojemnika.

Korzystnie jest, kiedy wewnętrzną warstwę kształtuje się z materiału - tworzywa sztucznego, zawierającego żywicę wybraną z grupy obejmującej żywicę polietylenową, żywicę polipropylenową, żywicę polistyrenową, żywicę kopolimeru cykloolefinowego, żywicę politereftalanu etylenu, żywicę polinaftalenianu etylenu, żywicę kopolimeru etylenu i alkoholu winylowego, żywicę poli(4-metylopentenu-1), żywicę polimetakrylanu metylu, żywicę akrylowonitrylową, żywicę polichlorku winylu, żywicę polichlorku winylidenu, żywicę styreno-akrylo-nitrylową, żywicę akrylo-nitrylo-butadieno-styrenową, żywicę poliamidową, żywicę poliamidoimidową, żywicę poliacetalową, żywicę poliwęglanową, żywicę politereftalanu butylenu, żywicę jonomerową, żywicę polisulfonową, żywicę politetrafluoroetylenową oraz kombinacje dwóch lub więcej takich żywic.

Korzystnie jest także, kiedy warstwa wewnętrzna kształtowana jest w procesie wybranym z grupy obejmującej formowanie wytłoczne i termiczne, a warstwa zewnętrzna kształtowana jest w procesie wybranym z grupy obejmującej formowanie wtryskowe oraz formowanie tłoczne.

Korzystnie jest również, kiedy warstwa wewnętrzna zawiera materiał wybrany z grupy obejm ującej materiał pierwotny tworzywa sztucznego, materiał barierowy, materiał wychwytujący tlen oraz materiał, który jest połączeniem materiału barierowego i wychwytującego tlen.

Korzystnie jest też, kiedy co najmniej jedna spośród warstwy wewnętrznej i warstwy zewnętrznej ma grubość, która jest zróżnicowana wzdłuż przebiegu jego pionowej długości.

Jest korzystnie, kiedy grubość warstwy wewnętrznej i warstwy zewnętrznej jest zróżnicowana w sposób kontrolowany względem siebie.

Jest też korzystnie, kiedy grubość warstwy wewnętrznej wzdłuż pośredniej części pojemnika wynosi mniej niż 0,15 grubości warstwy zewnętrznej.

Jest również korzystnie, kiedy grubość powłoki węglowej jest mniejsza od 10 μm, a ciężar powłoki węglowej jest mniejszy od około 1/10.000 całkowitego ciężaru pojemnika.

Jest także korzystnie, kiedy powłoka węglowa jest amorficzna.

Jest korzystnie, kiedy powłoka węglowa ma jedną spośród: zasadniczo jednorodną grubość, oraz grubość zróżnicowaną wzdłuż przebiegu jego pionowej długości.

Też jest korzystnie, kiedy pojemnik zawiera co najmniej jedną spośród: część górną pojemnika zawierającą kołnierz wspierający, oraz część dolną zawierającą wiele nóżek.

Również jest korzystnie, kiedy pojemnik przeznaczony jest dla produktów spożywczych.

Także jest korzystnie, kiedy pojemnik przeznaczony jest dla grupy produktów obejmującej piwo, napoje bezalkoholowe i sok.

Korzystnym jest, kiedy wymieniona powłoka węglowa zabezpiecza zawartość pojemnika.

Korzystnym jest też, kiedy pojemnik stanowi ochronę przed przenikaniem niekorzystnych zapachów i smaków do zawartości pojemnika.

Korzystnym jest również, kiedy pojemnik stanowi ochronę przed przenikaniem tlenu i dwutlenku węgla.

Sposób wytwarzania pojemnika powlekanego powłoką węglową, znamienny tym, że obejmuje: dostarczenie pojemnika zawierającego górną część ścianki mającą otwór, pośrednią część ścianki

PL 214 821 B1 bocznej usytuowaną poniżej górnej części ścianki, a także część dolną usytuowaną poniżej pośredniej części ścianki; zamykanie pojemnika wewnątrz wydrążonej przestrzeni przeznaczonej do umieszczenia pojemnika; usuwanie powietrza z pojemnika, wytwarzając próżnię; napełnianie wewnętrznej objętości pojemnika gazem surowcowym; oraz wywoływanie tworzenia się powłoki węglowej na wewnętrznej powierzchni pojemnika, przy czym powłoka węglowa ma grubość pomiędzy 0,05-10 μm i grubość ta jest w sposób kontrolowany zróżnicowana wzdłuż pionowej długości pojemnika.

Korzystnie jest, kiedy wymienionym pojemnikiem jest wielowarstwowy pojemnik mający wewnętrzną warstwę z tworzywa sztucznego, mającą pionową długość, oraz zewnętrzną warstwę zawierającą tworzywo sztuczne pozyskane z odpadów, zasadniczo współzbieżną z warstwą wewnętrzną, która to warstwa zewnętrzna stanowi co najmniej 0,40 wag. całkowitego ciężaru pojemnika.

Korzystnie jest też, kiedy wielowarstwowy pojemnik formuje się poprzez wytłaczanie rękawa z tworzywa sztucznego - materiału termoplastycznego; formowanie wtryskowe warstwy zewnętrznej na rękawie do utworzenia kształtki wstępnej; a także wydmuchiwanie kształtki wstępnej z wytworzeniem wielowarstwowego pojemnika.

Korzystnie jest również, kiedy grubość warstwy wewnętrznej jest zróżnicowana wzdłuż przebiegu jej długości pionowej.

Korzystnie jest także, kiedy warstwa wewnętrzna zawiera materiał wybrany z grupy obejmującej materiał barierowy, materiał wychwytujący tlen, oraz materiał, który jest połączeniem materiału barierowego i wychwytującego tlen.

Jest korzystnie, kiedy gaz surowcowy jest wybrany z grupy obejmującej węglowodory alifatyc zne, węglowodory aromatyczne, węglowodory zawierające tlen, oraz mieszaniny dwóch lub więcej takich gazów.

Jest też korzystnie, kiedy tworzenie się powłoki węglowej na wewnętrznej powierzchni pojemnika jest wywoływane przez źródło elektryczne o wysokiej częstotliwości.

Jest również korzystnie, kiedy źródło elektryczne o wysokiej częstotliwości obejmuje elektrodę wewnętrzną oraz izolowaną elektrodę zewnętrzną do generowania ujemnej autopolaryzacji.

Jest także korzystnie, kiedy tworzenie się powłoki węglowej na wewnętrznej powierzchni pojemnika jest wywoływane przez mikrofale.

Inne i kolejne zalety oraz nowe cechy wynalazku staną się łatwo zrozumiałe dzięki podanemu dalej szczegółowemu opisowi najkorzystniejszego sposobu wykonania wynalazku, z uwzględnieniem załączonych rysunków, na których dla przykładowego zilustrowania ujawniono praktyczne wykonania według przedmiotowego wynalazku.

Przedmiotowy wynalazek będzie bardziej zrozumiały na podstawie załączonych rysunków, na których:

fig. 1 stanowi rzut pionowy pojemnika według podstawowych założeń przedmiotowego wynalazku;

fig. 1A, 1B oraz 1C stanowią rzut przekroju i rzut w powiększeniu różnych obszarów pojemnika, na których przedstawiono względną grubość warstw tworzących pojemnik;

fig. 2 stanowi widok rzutu pionowego w częściowym przekroju pionowym jednego z przykładów wielowarstwowej kształtki wstępnej;

fig. 3 stanowi widok rzutu pionowego w częściowym przekroju pionowym kolejnego przykładu wielowarstwowej kształtki wstępnej;

Poniżej przedstawiono szczegółowy opis korzystnych przykładów wykonania.

Odwołując się teraz bardziej szczegółowo do rysunków, na których cytowane odnośniki liczbowe i literowe przyporządkowano odpowiednim elementom, na fig. 1 pokazano rzut pionowy pojemnika 10 skonstruowanego zgodnie z podstawowymi założeniami przedmiotowego wynalazku. Pojemnik 10 typowo zawiera górną część ścianki 12, mającą otwór 13; pośrednią część ścianki bocznej 14 usytuowaną poniżej górnej części ścianki 12; a także część dolną 16 usytuowaną poniżej pośredniej części ścianki bocznej 14. Część dolna 16 jest dostosowana do podpierania pojemnika 10 albo zależnie, to jest wtedy gdy wykorzystywany jest inny przedmiot taki jak podstawka (nie pokazano), lub też niezależnie, to jest wtedy gdy nie są potrzebne żadne przedmioty, by postawić pojemnik pionowo na zasadniczo płaskiej powierzchni. W korzystnym przykładzie wykonania pojemnik 10 jest podpierany przez wolnostojącą podstawę utworzoną z wielu integralnie formowanych nóżek 18, takich jak zilustrowane na fig. 1.

Nawiązując do fig. 1A-1C, które stanowią powiększony szczegółowy widok obszarów odpowiednio 1A, 1B oraz 1C z fig. 1, pojemnik 10 zawiera (a) formowaną warstwę wewnętrzną 20, mającą pionową długość oraz powierzchnię wewnętrzną 22; (b) formowaną warstwę zewnętrzną 24; a także

PL 214 821 B1 (c) centralną oś pionową A. Wewnętrzna powierzchnia 22 formowanej warstwy wewnętrznej 20 jest co najmniej częściowo powleczona cienką warstwą węgla 26. Chociaż całkowite zespolenie warstwy wewnętrznej 20 z warstwą zewnętrzną 24 nie jest wymagane, jest korzystne, aby formowana warstwa zewnętrzna 26 była zasadniczo współzbieżna z warstwą wewnętrzną 20 i zapewniała konstrukcyjne wzmocnienie ścianek pojemnika 10.

Formowana warstwa wewnętrzna 20 zawiera materiał termoplastyczny. Jako materiały z tworzyw sztucznych na warstwę wewnętrzną 20 mogą być użyte następujące żywice: żywica polietylenowa, żywica polipropylenowa, żywica polistyrenowa, żywica kopolimeru cykloolefinowego, żywica politereftalanu etylenu, żywica polinaftalenianu etylenu, żywica kopolimeru etylenu i alkoholu winylowego, żywica poli(4-metylopentenu-1), żywica polimetakrylanu metylu, żywica akrylonitrylowa, żywica polichlorku winylu, żywica polichlorku winylidenu, żywica styreno-akrylo-nitrylowa, żywica akrylo-nitrylo-butadieno-styrenowa, żywica poliamidowa, żywica poliamidoimidowa, żywica poliacetalowa, żywica poliwęglanowa, żywica politereftalanu butylenu, żywica jonomerowa, żywica polisulfonowa, żywica politetrafluoroetylenowa i tym podobne. Jeżeli przewidywaną zawartość mają stanowić artykuły spożywcze, wewnętrzna warstwa 20 jest korzystnie formowana z pierwotnego politereftalanu etylenu (PET), polinaftalenianu etylenu (PEN) i/lub mieszanek politereftalanu etylenu i polinaftalenianu etylenu. Niemniej jednak, inne żywice termoplastyczne, zwłaszcza te dopuszczone do kontaktu z artykułami spożywczymi, mogą być także stosowane.

Formowana warstwa zewnętrzna 24 zawiera pozyskany z odpadów materiał z tworzywa sztucznego, obejmujący tworzywa sztuczne podane w poprzednim akapicie, ale jest zwykle formowana z pozyskanego z odpadów politereftalanu etylenu (PET). Jednakże, wynalazek nie jest ogr aniczony do jakiegoś szczególnego rodzaju pozyskanego z odpadów tworzywa sztucznego i mogą być stos owane inne tworzywa sztuczne pozyskane z odpadów.

W korzystnym przykładzie wykonania warstwa wewnętrzna 20 ma grubość ścianki, mierzoną wzdłuż przebiegu jej pionowej długości, wynoszącą w zakresie od 0,5 milicala do 5 milicali (0,0127 mm do 0,127 mm), a bardziej korzystnie pomiędzy 1 do 2 milicali (0,0254 mm do 0,0508 mm). W niektórych przypadkach, takich jak przewidywane przechowywanie artykułów spożywczych, wymóg minimalnej grubości dla ścianki wewnętrznej 20 może być określony i musi być spełniony. Jak zilustrowano na fig. 1 i fig. 1A, 1B oraz 1C, grubość warstwy wewnętrznej może być różna wzdłuż przebiegu długości pionowej. W ten sposób różne części pojemnika 10 mogą mieć zmiennie kontrolowaną grubość wzdłuż przebiegu długości pionowej, zapewniając lepsze wykorzystanie materiału i zwiększoną elastyczność wzoru. Na przykład, grubość ścianki wewnętrznej 20 usytuowanej przy części górnej 12 (jak pokazano na fig. 1A) może być mniejsza niż pośredniej części ścianki bocznej 14 (jak pokazano na fig. 1B). Podobnie, grubość warstwy wewnętrznej 20 przy części ścianki dolnej 16 (jak pokazano na fig. 1C) może być większa niż grubość tej samej warstwy w pośredniej części ścianki bocznej 14 (jak pokazano na fig. 1B).

Stosownie do jednego z aspektów przedmiotowego wynalazku, warstwa wewnętrzna stanowi mniej niż 0,60, wagowo, całkowitego ciężaru pojemnika korzystnie mniej niż 0,30 całkowitego ciężaru pojemnika 10, a bardziej korzystnie mniej niż około 0,15 całkowitego ciężaru pojemnika 10. Możliwość wykorzystania, według przedmiotowego wynalazku, wyjątkowo cienkiej warstwy wewnętrznej 20 (szczególnie w porównaniu z innymi konwencjonalnymi pojemnikami wielowarstwowymi) może zapewnić znaczące korzyści i zachęty ekonomiczne, szczególnie w przypadkach, gdzie materiał pierwotny jest bardziej kosztowny i/lub trudniej dostępny niż materiał pozyskany z odpadów.

Jak wspomniano wcześniej, powierzchnia wewnętrzna 22 warstwy wewnętrznej 20 jest powleczona cienką warstwą węgla 26, zapewniającą polepszone właściwości barierowe pojemnika 10. W korzystnym wykonaniu, powłoka węglowa 26 składa się z wysoce uwodornionego amorficznego węgla, który jest dopowany azotem. Grubość powłoki węglowej 26 jest mniejsza od około 10 μm, a ciężar powłoki 26 jest mniejszy od około 1/10.000 całkowitego ciężaru pojemnika. Istotną cechą przedmiotowego wynalazku jest to, że jedynie około 3 mg powłoki węglowej 26 wystarczy do obróbki pojemnika z tworzywa sztucznego o pojemności 500 cm . Co więcej, pomimo wyjątkowo cienkiej powłoki węglowej 26, zakres ochrony barierowej uzyskanej jest dość znaczny, a zabezpieczenie przed przenikaniem tlenu i dwutlenku węgla jest korzystne, w porównaniu z zabezpieczeniem spotykanym w puszkach metalowych i butelkach szklanych. Testy wstępne wykazały, że bariera dostarczona według wynalazku, w przypadku przenikania tlenu może być ponad trzydziestokrotnie lepsza niż dla pojemnika formowanego z PET nie poddanego obróbce; dostarczona bariera, w przypadku przenikania dwutlenku węgla, może być ponad siedmiokrotnie lepsza niż dla pojemnika formowanego z PET nie

PL 214 821 B1 poddanego obróbce; natomiast dostarczona bariera, w przypadku całościowej migracji aldehydów, może być ponad sześciokrotnie lepsza niż w przypadku PET nie poddanego obróbce.

Formowana warstwa zewnętrzna 24 zawiera co najmniej około 0,40, wagowo, całkowitego ciężaru pojemnika 10, ale może zawierać ponad 0,90, wagowo, całkowitego ciężaru pojemnika 10 w przypadku określonych zastosowań. W korzystnym przykładzie wykonania warstwa zewnętrzna 24 ma grubość ścianki, mierzoną wzdłuż przebiegu jej pionowej długości, wynoszącą w zakresie od 6 do 23 milicali (0,1524 mm do 0,5842 mm). Jak zilustrowano na fig. 1 i fig. 1A, 1B oraz 1C, grubość warstwy zewnętrznej może być też odrębnie i niezależnie zmienna wzdłuż przebiegu jej długości pion owej. W ten sposób różne części pojemnika 10 (prostopadle do centralnej osi pionowej A) mogą mieć różną grubość warstwy wewnętrznej, różną grubość warstwy zewnętrznej i/lub rożne całkowite wymiary grubości, stosownie do projektu. Na przykład grubość formowanej warstwy zewnętrznej 24 usytuowanej przy górnej części 12 (jak pokazano na fig. 1A) może być znacznie większa niż pośredniej części ścianki bocznej 14 (jak pokazano na fig. 1B). Podobnie, grubość warstwy zewnętrznej 24 przy dolnej części ścianki 16 (jak pokazano na fig. 1C) może być większa niż grubość tej samej warstwy w pośredniej części ścianki bocznej 14 (jak pokazano na fig. 1B). Ponieważ formowana warstwa zewnętrzna 24 zasadniczo zawiera tańszy materiał z tworzywa sztucznego, który nie kontaktuje się bezpośrednio z zawartością pojemnika 10, tańszy materiał może być użyty do formowania pewnej liczby strukturalnych, integralnych elementów pojemnika, jak kołnierz szyjki 30 oraz zewnętrzny gwint 30, pokazane na fig. 1 oraz fig. 1A.

Choć zwykle nie jest konieczne (a może skomplikować proces odzyskiwania z odpadów), w przypadku szczególnych zastosowań warstwa wewnętrzna 20 i/lub warstwa zewnętrzna 24 mogą ponadto zawierać dodatkowe materiały barierowe i/lub materiały wychwytujące tlen, lub reagujące z tlenem (nie pokazano), które są powszechnie znane w tej dziedzinie. Przykłady kilku bardziej powszechnie stosowanych materiałów barierowych obejmują saran, kopolimery etylenu i alkoholu winylowego (EVOH) oraz kopolimery akrylonitryIowe₁ takie jak Barex. Termin saran jest używany w jego typowym znaczeniu handlowym uwzględniającym polimery wykonane na przykład przez polimeryzację chlorku winylidenu i chlorku winylu lub akrylanu metylu. Ogólnie wiadomo, że mogą być dołączone dodatkowe monomery. Polimery chlorku winylidenu są najpowszechniej używane, ale są dobrze znane i inne materiały barierowe dla tlenu. Materiały wychwytujące tlen mogą obejmować materiały sprzedawane do tego celu przez szereg wielkich spółek przetwórstwa ropy naftowej, jak również producentów żywic. Konkretnym przykładem takiego materiału jest sprzedawany pod nazwą handlową AMOSORB materiał dostępny w handlu z firmy Amoco Corporation.

Kolejną istotną zaletą przedmiotowego wynalazku jest zdolność do nadawania znaczących właściwości barierowych, dołączania wysokiej zawartości tworzywa sztucznego pozyskanego z odpadów, co czyni go korzystnym pod względem współczesnego przetwórstwa odpadów. Warstwa wewnętrzna 20 oraz warstwa zewnętrzna 24 zawierają materiał z tworzywa sztucznego i mogą być łatwo poddane recyklingowi. W przeciwieństwie do innych materiałów barierowych często stosowanych w pojemnikach wielowarstwowych, które mogą być trudne do rozdzielenia, powłoka węglowa 26 według przedmiotowego wynalazku nie ma wpływu na przetwórstwo odpadów z tworzyw sztucznych, z których składa się pojemnik 10.

Przedmiotowy wynalazek ma dodatkową zaletę, jaką stanowi możliwość dostarczenia pojemnika 10 z polepszonymi właściwościami barierowymi, który to pojemnik może być używany do przechowywania artykułów spożywczych. Pojemniki z tworzywa sztucznego, mające powierzchnię wewnętrzną modyfikowaną filmem amorficznego węgla, zostały dopuszczone do kontaktu z artykułami spożywczymi przez Technische National Onderzoek, organizację zajmującą się standardami, akredytowaną przez Europejską Wspólnotę Gospodarczą. Obecnie trwa procedura uzyskania akceptacji Amerykańskiej Agencji do spraw Żywności i Leków - United States Food and Drug Administration (USFDA).

Pojemnik 10 według przedmiotowego wynalazku może być formowany z wykorzystaniem któregokolwiek z kilku znanych sposobów wytwórczych, pozwalających na wyprodukowanie wielowarstwowego, formowanego przez wydmuchiwanie pojemnika 10, mającego formowaną warstwę wewnętrzną 20 z tworzywa sztucznego oraz stosunkowo grubą formowaną warstwę zewnętrzną 24 z tworzywa sztucznego pozyskanego z odpadów. W korzystnym przykładzie wykonania, wielowarstwowy pojemnik 10 jest formowany poprzez operację formowania przez wydmuchiwanie wielowarstwowej kształtki wstępnej 34, takiej jak ogólnie zilustrowana na fig. 2. Choć nie stanowi to niezbędnej cechy, kształtka wstępna 34 może zawierać kołnierz szyjki 30 (do celów manipulacyjnych) oraz zewnętrzny gwint 32

PL 214 821 B1 (do mocowania zamknięcia), które odpowiadają tym samym elementom pokazanym na fig. 1. Po uformowaniu pojemnika 10 przez wydmuchiwanie, jak pokazano na fig. 1, ale w pewnym odstępie czasowym przed operacją napełniania, powierzchnia wewnętrzna 22 warstwy wewnętrznej 20 pojemnika 10 jest poddawana obróbce węglowej, omówionej poniżej.

W pierwszym, korzystnym przykładzie wykonania, jak pokazano na fig. 2, kształtka wstępna 34 jest wytwarzana poprzez formowanie wytłoczne warstwy wewnętrznej 20' mającej swoją powierzchnię wewnętrzną 22' oraz formowanie wtryskowe warstwy zewnętrznej 24]. Warstwa wewnętrzna 20' oraz warstwa zewnętrzna 24' kształtki wstępnej 34 odpowiadają warstwie wewnętrznej 20 oraz warstwie zewnętrznej 24 pojemnika 10. Wytłaczanie warstwy wewnętrznej 20' kształtki wstępnej pozwala producentowi wytworzyć cieńszą warstwę niż jest to ogólnie możliwe przy zastosowaniu konwencjonalnego procesu formowania wtryskowego lub też współ-wtryskowego. Na przykład warstwa wewnętrzna, formowana wytłocznie, wielowarstwowej kształtki wstępnej 34 może być wykonana jako tak cienka jak 15-20 milicali (0,381 mm do 0,508 mm) czy też nawet cieńsza. Natomiast trudno jest, o ile w ogóle możliwe, odpowiednio formować wtryskowo warstwę wewnętrzną mającą porównywalny zakres grubości. Co więcej, procesy wytłaczania lub współ-wytłaczania pozwalają producentowi na łatwe różnicowanie grubości materiału wytłaczanego wzdłuż przebiegu długości wytłoczki. Zróżnicowanie grubości warstwy wewnętrznej jest pożądane z kilku powodów, które obejmują względy estetyczne, ekonomiczne wykorzystanie materiału i zmniejszenie kosztów, a także różne wymogi wytrzymałościowe.

Warstwa zewnętrzna 24' kształtki wstępnej 34 jest formowana z pozyskanego z odpadów tworzywa sztucznego i, zgodnie z przedmiotowym wynalazkiem, jest ona zasadniczo grubsza niż warstwa wewnętrzna 20'. Warstwa zewnętrzna 24' może być formowana wtryskowo lub formowana tłocznie na warstwie wewnętrznej 20], choć zasadniczo korzystne jest formowanie wtryskowe. Taki proces „nad-formowania” pozwala na utworzenie kołnierza szyjkowego 30 oraz zewnętrznego gwintu 32.

W drugim korzystnym przykładzie wykonania, wielowarstwowa kształtka wstępna 34 jest wytwarzana poprzez formowanie termiczne cienkiego arkusza materiału z tworzywa sztucznego i formowanie tego arkusza w to, co stanie się wewnętrzną warstwą 20' mającą swoją powierzchnię wewnętrzną 22], kształtki wstępnej 34. Proces formowania termicznego pozwala na wytworzenie kształtki wstępnej 34 z bardzo cienką warstwą wewnętrzną 20'. W rzeczywistości możliwe jest uzyskanie minimalnej grubości ścianki wynoszącej 3 milicale (0,0762 mm) lub jeszcze cieńszej. Jak w przypadku wytłaczanej warstwy wewnętrznej 20', po uformowaniu wewnętrznej warstwy 20' kształtki wstępnej 34, warstwa zewnętrzna 24' z pozyskanego z odpadów tworzywa sztucznego może być formowana wtryskowo lub tłocznie na warstwie wewnętrznej 20 celem uzyskania wielowarstwowej kształtki wstępnej 34. Fig. 3 stanowi reprezentatywny przykład kształtki wstępnej 34 uformowanej z formowaną termicznie warstwą wewnętrzną 20' oraz formowaną wtryskowo warstwą zewnętrzną 24'. Kształtki wstępne 34 wytworzone zgodnie z podstawowymi założeniami tego drugiego korzystnego wykonania zasadniczo lepiej nadają się do zastosowań wymagających szerszego otworu 13 lub użycia końcówki dozującej.

Wielowarstwowy pojemnik może być wydmuchiwany przy użyciu konwencjonalnych operacji wydmuchiwania. Ponieważ kształtka wstępna 34 będzie rozciągana i “pocieniana” podczas następnych procesów wydmuchiwania, grubość kształtki wstępnej 34 (w miejscach odpowiadających tym samym częściom pojemnika już poddanego wydmuchiwaniu) będzie z natury rzeczy nieco większa. W rzeczywistości grubość różnych części kształtki wstępnej 34 jest typowo tak projektowana, aby uwzględnić zakres rozciągania i rozszerzania obwodowego, niezbędnych do uformowania profilu gr ubości pożądanego dla końcowego pojemnika 10. Dla wyjaśnienia, niniejszym, wielowarstwowe pojemniki mające warstwę wewnętrzną 20 i zewnętrzną 24, które nie zostały poddane obróbce węglowej, powinny być odróżniane od pojemników 10, w których wewnętrzna powierzchnia 22 została powleczona węglem.

Po wytworzeniu wewnętrznej warstwy 20 oraz zewnętrznej warstwy 24 pojemnika, tworzy się powłokę węglową na co najmniej części powierzchni wewnętrznej 22 warstwy wewnętrznej 20. Powłoka węglowa 26 nie musi być bezpośrednio nakładana na pojemnik, jednak jest zasadniczo lepiej nakładać powłokę 26 zaraz po wydmuchaniu pojemnika, gdy ma on właściwą temperaturę.

W korzystnym przykładzie wykonania, poddane wydmuchiwaniu wielowarstwowe pojemniki są wyjmowane z konwencjonalnego wysoko-obrotowego urządzenia do wydmuchiwania i następnie przenoszone bezpośrednio lub pośrednio (to jest poprzez pośredni etap manipulacyjny) do urządzenia do nakładania powłoki węglowej 26 na pojemniki. W przypadku urządzeń produkcyjnych o dużych prędkościach, urządzenie do powlekania węglem również zwykle będzie typu rotacyjnego. Przykładem takiego urządzenia, które może być wykorzystane do nakładania warstwy węglowej na wePL 214 821 B1 wnętrzną powierzchnię 22 pojemnika 10, jest produkt firmy Sidel z Le Havre, Francja, i jest on dostępny na rynku pod nazwą handlową „ACTIS”.

Sposób powlekania węglem wielowarstwowych pojemników 10 ujawniono szczegółowo poniżej. Zgodnie z korzystnym sposobem powlekania węglem powierzchni wewnętrznej 22 pojemnika 10, dostarczone jest konwencjonalne urządzenie do powlekania węglem lub obróbki węglem, mające rotacyjną kinematykę oraz centralną oś pionową. Urządzenie do powlekania węglem zasadniczo obraca się wokół swej centralnej osi pionowej w pierwszym kierunku obracania, np. przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, z dość wysoką prędkością obrotową. Urządzenie do wydmuchiwania, lub inny obrotowy mechanizm przenoszenia pojemnika, usytuowane zasadniczo blisko urządzenia do powlekania węglem, działa jako źródło pojemników do następnej obróbki przez powlekanie węglem. Celem ułatwienia przenoszenia, obrotowy mechanizm do przenoszenia pojemników obraca się w kierunku przeciwnym do kierunku obracania się urządzenia powlekającego węglem (na przykład zgodnie z ruchem wskazówek zegara), a wielowarstwowe pojemniki 10 są mechanicznie przenoszone z mechanizmu przenoszącego pojemniki do urządzenia do powlekania węglem. Chociaż nie jest to wymagane w praktycznym wykonaniu przedmiotowego wynalazku, pojemnik 10 korzystnie zawiera kołnierz szyjkowy 30 lub inne środki fizyczne do co najmniej częściowego mocowania pojemnika 10 podczas procesu mechanicznego przenoszenia.

Ponieważ pojemniki 10 są przenoszone od mechanizmu przenoszącego do urządzenia do powlekania węglem, pojemniki 10 są korzystnie trzymane za górną część 12 w orientacji pionowej z otworem 13 zasadniczo skierowanym ku górze. Jeżeli jest to pożądane, może być tez wytworzone podciśnienie i wykorzystane do podtrzymywania lub częściowego podtrzymywania pojemnika 10. Podczas procesu przenoszenia, pojedyncze pojemniki 10 są otrzymywane przez mechanizm odbierający, który stanowi część urządzenia powlekającego węglem. Mechanizm odbierający obraca się wokół centralnej osi urządzenia do powlekania węglem, chwyta i mocuje pojemnik, a także zamyka otwór 13 górnej części 12 pojemnika, w sposób podobny jak wieczko. Po właściwym usytuowaniu nad i opierając się o otwór 13, mechanizm odbierający wytwarza szczelne lub „gazoszczelne” zamknięcie nad pojemnikiem.

Mechanizm odbierający zawiera co najmniej dwa otwory usytuowane ponad otworem 13 pojemnika, które są używane do wprowadzania i odprowadzania gazów z wnętrza pojemnika. Pierwszy otwór w mechanizmie odbierającym znajduje się w komunikacji ze źródłem próżni, takim jak pompa próżniowa. Po tym jak mechanizm odbierający szczelnie zamknie otwór 13, powietrze w pojemniku jest odprowadzane przez pierwszy otwór za wykorzystaniem próżni. Jest pożądane, aby poziom próż-2 -5 ni znajdował się w zakresie od około 10^- do 10^- Tr, aby skrócić czas ewakuowania, a przez to zaosz-2 czędzić niezbędną energię. Przy niższym poziomie próżni, wynoszącym ponad 10^- Tr, zwiększa się zanieczyszczenie pojemnika, a z drugiej strony, przy wyższym stopniu próżni, poniżej 10^- Tr, do odprowadzania powietrza w pojemniku potrzeba więcej czasu i znacznej energii.

Gdy powietrze zostanie wyprowadzone z pojemnika, pojemnik ten jest następnie wypełniany lub “ładowany” gazem surowcowym, który będzie wykorzystany do tworzenia powłoki węglowej 26. Prędkość przepływu gazu surowcowego wynosi korzystnie w zakresie od około 1 do 100 ml/min. Korzystnie dyfuzja gazu surowcowego wewnątrz pojemnika jest zwiększana poprzez wykorzystanie elementu przedłużającego, takiego jak rura mająca wiele otworów nawiewowych. Zgodnie z jednym z przykładów wykonania, element przedłużający wchodzi do wnętrza pojemnika 10' przez drugi otwór w jakiś czas po uszczelnieniu otworu 13 i ten element przedłużający wchodzi do wnętrza około 25,4 mm do 50,8 mm (1,0 cala do 2,0 cala), od najniższej części pojemnika.

Gaz surowcowy może składać się z alifatycznych węglowodorów, aromatycznych węglowodorów, węglowodorów zawierających tlen, węglowodorów zawierających azot itd., w stanie gazowym lub płynnym w temperaturze pokojowej. Korzystne są benzen, toluen, o-ksylen, m-ksylen, p-ksylen oraz cykloheksan, z których każdy z nich ma sześć lub więcej niż sześć atomów węgla. Gazy surowcowe mogą być używane pojedynczo, ale może być też zastosowana mieszanina dwóch lub więcej rodzajów gazów surowcowych. Co więcej, gazy surowcowe mogą być stosowane w stanie rozcieńczonym gazem obojętnym, takim jak argon lub hel.

W pewnym momencie po tym, jak pojemnik zostanie otrzymany przez mechanizm odbierający urządzenia powlekającego węglem, pojemnik jest wstawiany w cylinder lub inną wydrążoną przestrzeń przeznaczoną do umieszczenia tego pojemnika. W korzystnym przykładzie wykonania, urządzenie do powlekania węglem zawiera wiele wydrążonych cylindrów, które obracają się w tym samym kierunku co, a także w synchronizacji z, mechanizmem odbierającym. Ponadto jest korzystne, aby

PL 214 821 B1 mechanizm odbierający, który zatrzymuje i uszczelnia otwór 13 pojemnika, również działał tak, aby okryć cylinder.

Po dostarczeniu gazu surowcowego do pojemnika, na pojemnik działa się energią ze źródła energii elektrycznej o wysokiej częstotliwości, takiego jak urządzenie wytwarzające mikrofale. Działanie energii elektrycznej wytwarza plazmę i powoduje jonizację ekstremalnie wzbudzonych cząsteczek oraz tworzenie się powłoki węglowej 26 na wewnętrznej powierzchni 22 pojemnika.

Chociaż powyższy sposób ilustruje jeden sposób formowania powłoki węglowej 26 na powierzchni wewnętrznej 22 pojemnika, inne konwencjonalne sposoby mogą być z powodzeniem stosowane. Na przykład, pojemnik z tworzywa sztucznego może być zamiast tego wstawiony i umies zczony wewnątrz zewnętrznej elektrody oraz mieć elektrodę wewnętrzną usytuowaną wewnątrz pojemnika. Po tym, jak pojemnik zostaje ewakuowany i naładowany gazem surowcowym dostarczonym poprzez elektrodę wewnętrzną, energia elektryczna jest dostarczana ze źródła elektrycznego o wysokiej częstotliwości do zewnętrznej elektrody. Dostarczenie energii elektrycznej wytwarza plazmę pomiędzy elektrodą zewnętrzną a elektrodą wewnętrzną. Ponieważ wewnętrzna elektroda jest uziemiona, a zewnętrzna elektroda jest izolowana przez człon izolujący, na zewnętrznej elektrodzie wytwarza się ujemna autopolaryzacja, przez co warstwa węgla jest jednorodnie tworzona na wewnętrznej powierzchni pojemnika wzdłuż elektrody zewnętrznej.

Gdy wytwarzana jest plazma pomiędzy elektrodą zewnętrzną a elektrodą wewnętrzną, elektrony gromadzą się na wewnętrznej powierzchni izolowanej elektrody zewnętrznej, elektryzując ujemnie zewnętrzną elektrodę i generując ujemną autopolaryzację na elektrodzie zewnętrznej. Przy elektrodzie zewnętrznej następuje spadek napięcia spowodowany nagromadzeniem elektronów. W tym czasie dwutlenek węgla, jako źródło węgla występujące w plazmie, i dodatnio zjonizowany gaz będący źródłem węgla są poddane selektywnym kolizjom z wewnętrzną powierzchnią 22 pojemnika, która jest umieszczona wzdłuż elektrody zewnętrznej, a następnie atomy węgla zbliżone do siebie wiążą się ze sobą tworząc twardą warstwę węglową stanowiącą wyjątkowo zagęszczoną powłokę na powierzchni wewnętrznej 22 pojemnika.

Grubość i jednorodność powłoki węglowej 26 mogą być różnicowane poprzez dostosowanie parametrów: wyjściowej wysokiej częstotliwości; ciśnienia gazu surowcowego w pojemniku; prędkości przepływu ładowania pojemnika gazem; czasu, w jakim wytwarzana jest plazma; autopolaryzacji oraz rodzaju użytych surowców; a także innych podobnych zmiennych. Niemniej jednak, grubość powłoki węglowej 26 wynosi korzystnie w zakresie od 0,05 do 10 μm, celem uzyskania skutecznego ograniczenia przenikania i/lub absorpcji związku organicznego o niskiej masie cząsteczkowej, a także ulepszonej właściwości barierowej dla gazów, nie licząc znakomitej adhezji do tworzywa sztucznego, dobrej wytrzymałości i dobrej przejrzystości.

Wewnętrzna powłoka węglowa jest prosto i dogodnie nakładana, przy czym jest ona dość cie nka, a jednak zapobiega przenikaniu niekorzystnych zapachów i smaku do zawartości pojemnika. Jest szczególnie pożądanym użycie różnych kolorów do pozyskanego z odpadów tworzywa sztucznego, jak na przykład koloru bursztynowego dla piwa. Byłoby wysoce pożądanym wykorzystanie takiego pojemnika, jak w przedmiotowym wynalazku, z dobranym kolorem do piwa lub napoju bezalkoholowego czy produktu owocowego. Jako kolejne rozwiązanie alternatywne, można zmieszać odporne termicznie tworzywo sztuczne z tworzywem sztucznym pozyskanym z odpadów, by uzyskać wysoce pożądaną charakterystykę.

Aczkolwiek pewne korzystne praktyczne wykonania przedmiotowego wynalazku zostały ujawnione, wynalazek nie jest ograniczony do opisanych i niniejszym przedstawionych przykładów, które są uważane jedynie za ilustrujące najlepsze sposoby wykonania wynalazku. Jakakolwiek osoba czy przeciętny specjalista w tej dziedzinie zauważą, że pewne rozwiązania alternatywne, modyfikacje i odmiany znajdą się w zakresie ujawnienia tego wynalazku, oraz że takie rozwiązania alternatywne, modyfikacje i warianty są objęte ideą i szerokim zakresem załączonych zastrzeżeń.

Claims (25)

1. Formowany przez wydmuchiwanie, wielowarstwowy pojemnik zawierający górną część ścianki mającą otwór; pośrednią część ścianki bocznej usytuowaną poniżej górnej części ścianki; a także część dolną usytuowaną poniżej pośredniej części ścianki bocznej i dostosowaną do podpierania pojemnika, znamienny tym, że pojemnik ten posiada formowaną warstwę wewnętrzną (20)

PL 214 821 B1 z materiału - tworzywa sztucznego, mającą pionową długość oraz powierzchnię wewnętrzną (22); formowaną warstwę zewnętrzną (24) zawierającą tworzywo sztuczne pozyskane z odpadów, zasadniczo współbieżną z warstwą wewnętrzną (20); oraz powłokę węglową (26) utworzoną na wewnętrznej powierzchni (22) warstwy wewnętrznej (20), w którym warstwa zewnętrzna (24) stanowi co najmniej 0,40 wagowo, całkowitego ciężaru pojemnika (10).

2. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnętrzną warstwę (20) kształtuje się z materiału - tworzywa sztucznego, zawierającego żywicę wybraną z grupy obejmującej żywicę polietylenową, żywicę polipropylenową, żywicę polistyrenową, żywicę kopolimeru cykloolefinowego, żywicę politereftalanu etylenu, żywicę polinaftalenianu etylenu, żywicę kopolimeru etylenu i alkoholu winylowego, żywicę poli(4-metylopentenu-1), żywicę polimetakrylanu metylu, żywicę akrylowonitrylową, żywicę polichlorku winylu, żywicę polichlorku winylidenu, żywicę styreno-akrylo-nitrylową, żywicę akrylo-nitrylo-butadieno-styrenową, żywicę poliamidową, żywicę poliamidoimidową, żywicę poliacetalową, żywicę poliwęglanową, żywicę politereftalanu butylenu, żywicę jonomerową, żywicę polisulfonową, żywicę politetrafluoroetylenową oraz kombinacje dwóch lub więcej takich żywic.

3. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa wewnętrzna (20) kształtowana jest w procesie wybranym z grupy obejmującej formowanie wytłoczne i termiczne, a warstwa zewnętrzna (24) kształtowana jest w procesie wybranym z grupy obejmującej formowanie wtryskowe oraz formowanie tłoczne.

4. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa wewnętrzna (20) zawiera materiał wybrany z grupy obejmującej materiał pierwotny tworzywa sztucznego, materiał barierowy, materiał wychwytujący tlen oraz materiał, który jest połączeniem materiału barierowego i wychwytującego tlen.

5. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że co najmniej jedna spośród warstwy wewnętrznej (20) i warstwy zewnętrznej (24) ma grubość, która jest zróżnicowana wzdłuż przebiegu jego pionowej długości.

6. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że grubość warstwy wewnętrznej (20) i warstwy zewnętrznej (24) jest zróżnicowana w sposób kontrolowany względem siebie.

7. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że grubość warstwy wewnętrznej (20) wzdłuż pośredniej części (14) pojemnika (10) wynosi mniej niż 0,15 grubości warstwy zewnętrznej (24).

8. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że grubość powłoki węglowej (26) jest mniejsza od 10 μm, a ciężar powłoki węglowej jest mniejszy od około 1/10.000 całkowitego ciężaru pojemnika (10).

9. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że powłoka węglowa (26) jest amorficzna.

10. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że powłoka węglowa ma jedną spośród: zasadniczo jednorodną grubość, oraz grubość zróżnicowaną wzdłuż przebiegu jego pionowej długości.

11. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera co najmniej jedną spośród: część górną (12) pojemnika (10) zawierającą kołnierz wspierający (30), oraz część dolną (16) zawierającą wiele nóżek (18).

12. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że przeznaczony jest dla produktów spożywczych.

13. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że przeznaczony jest dla grupy produktów obejmującej piwo, napoje bezalkoholowe i sok.

14. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że wymieniona powłoka węglowa zabezpiecza zawartość pojemnika.

15. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że stanowi ochronę przed przenikaniem niekorzystnych zapachów i smaków do zawartości pojemnika.

16. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że stanowi ochronę przed przenikaniem tlenu i dwutlenku węgla.

17. Sposób wytwarzania pojemnika powlekanego powłoką węglową, znamienny tym, że obejmuje: dostarczenie pojemnika zawierającego górną część ścianki (12) mającą otwór (13), pośrednią część ścianki bocznej (14) usytuowaną poniżej górnej części ścianki (12), a także część dolną (16) usytuowaną poniżej pośredniej części ścianki (14); zamykanie pojemnika (10) wewnątrz wydrążonej przestrzeni przeznaczonej do umieszczenia pojemnika (10); usuwanie powietrza z pojemnika, wytwarzając próżnię; napełnianie wewnętrznej objętości pojemnika gazem surowcowym; oraz wywoływanie tworzenia się powłoki węglowej (26) na wewnętrznej powierzchni (22) pojemnika, przy czym powłoka węglowa (26) ma grubość pomiędzy 0,05-10 μm i grubość ta jest w sposób kontrolowany zróżnicowana wzdłuż pionowej długości pojemnika.

PL 214 821 B1

18. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że wymienionym pojemnikiem (10) jest wielowarstwowy pojemnik mający wewnętrzną warstwę (20) z tworzywa sztucznego, mającą pionową długość, oraz zewnętrzną warstwę (24) zawierającą tworzywo sztuczne pozyskane z odpadów, zasadniczo współzbieżną z warstwą wewnętrzną (20), która to warstwa zewnętrzna (24) stanowi co najmniej 0,40 wag. całkowitego ciężaru pojemnika.

19. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że wielowarstwowy pojemnik (10) formuje się poprzez wytłaczanie rękawa (20') z tworzywa sztucznego - materiału termoplastycznego; formowanie wtryskowe warstwy zewnętrznej (24') na rękawie (20') do utworzenia kształtki wstępnej (34); a także wydmuchiwanie kształtki wstępnej (34) z wytworzeniem wielowarstwowego pojemnika (10).

20. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że grubość warstwy wewnętrznej (20) jest zróżnicowana wzdłuż przebiegu jej długości pionowej.

21. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że warstwa wewnętrzna (20) zawiera materiał wybrany z grupy obejmującej materiał barierowy, materiał wychwytujący tlen, oraz materiał, który jest połączeniem materiału barierowego i wychwytującego tlen.

22. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że gaz surowcowy jest wybrany z grupy obejmującej węglowodory alifatyczne, węglowodory aromatyczne, węglowodory zawierające tlen, oraz mieszaniny dwóch lub więcej takich gazów.

23. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że tworzenie się powłoki węglowej (26) na wewnętrznej powierzchni (22) pojemnika (10) jest wywoływane przez źródło elektryczne o wysokiej częstotliwości.

24. Sposób według zastrz. 22, znamienny tym, że źródło elektryczne o wysokiej częstotliwości obejmuje elektrodę wewnętrzną oraz izolowaną elektrodę zewnętrzną do generowania ujemnej autopolaryzacji.

25. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że tworzenie się powłoki węglowej (26) na wewnętrznej powierzchni (22) pojemnika (10) jest wywoływane przez mikrofale.