Контейнер одноразового использования для хранения пищевых продуктов
Полезная модель относится к таре. Контейнер одноразового использования для хранения пищевых продуктов выполнен в форме тонкостенной чашки или миски, имеющей квадратное или прямоугольное в плане дно вогнутой формы и наклонные боковые стенки с наружной отбортовкой по краю. Чашка или миска выполнены из вспененного полистирола, под отбортовкой боковые стенки выполнены со ступенчатым переходом, дно вогнутой формы выполнено в виде кольцевой формы выступа, расположенного по периферии дна в зоне перехода дна в боковые плоские стенки, который образован в радиальном направлении последовательно расположенными сопряженными друг с другом поверхностями и плоской центрально расположенной площадкой внутри этого выступа. Этот кольцевой формы выступ образован в радиальном направлении последовательно расположенными сопряженными друг с другом дугообразной поверхностью и двумя плоскими поверхностями, расположенными под тупым углом друг к другу. Толщина боковой стенки выполнена больше толщины стенки, образующей вогнутой дно. 5 ил.
Настоящая полезная модель относится к таре, в частности, к одноразовым контейнерам, получаемым формованием из вспененного полистирола (EPS), (ВПС), и которые снаружи покрыты латексным покрытием для сохранения целостности структуры стенок контейнера. Такие контейнеры используются для хранения жидкостей, например кофе, или пищевых продуктов, содержащих масло и/или жировые компоненты, например, лапши мгновенного приготовления, супов и т.д.
Получение формованием из вспененного полистирола контейнеров (EPS), (ВПС) типа чашек или мисок является хорошо известным.
Вспененный полистирол (ВПС, EPS) - это специальным способом вспененный пластик, содержащий мельчайшие пузырьки воздуха. Существует два вида аналогичного материала: пенопласт (вспенивающийся полистирол) и экструдированный вспененный полистирол. Экструдированный вспененный полистирол изготавливается из гранул полистирола общего назначения. На этапе экструзии специальными методами получают вспененную полистирольную ленту, которую впоследствии формуют в определенные изделия. Именно этим способом изготавливается большинство лотков и посуды, которые можно встретить сегодня в магазинах и пунктах быстрого питания. При экструзии полистирол может быть вспенен до 100% от собственной плотности. Вспенивание может проходить во время экструзии, а также во время пост-формационных операций, как например термоформование. Успешная экструзия вспененного пластика зависит от регуляции температур и давления внутри экструдера. Благодаря процессу вспенивания толстая пленка может быть изготовлена из того же количества материала, что и более тонкая. Этот факт позволяет обеспечить экономичное производство. При производстве ВПС большое значение придается однородности его ячеистой структуры. При физическом вспенивании без специальных добавок получается пена «грубой» структуры. Для образования хорошей однородной ячеистой структуры в полистирол зачастую добавляют так называемые агенты нуклеации (или нуклезаторы), которые при вспенивании материала являются центрами роста пены. Чем больше нуклезатора вводится в полистирол, тем больше ячеек образуется, а их размер будет меньше. Количество вводимого нуклезатора влияет также и на скорость самого процесса вспенивания. Одним из лучших нуклезаторов неактивного (пассивного) типа является тальк, действие которого основано на образовании препятствий для выхода из расплава полимера вспенивающего газа. Из-за теплоизоляционных свойств ВПС при термоформовании применяют двухсторонний нагрев. ВПС имеет структуру, представляющую собой множество несообщающихся ячеек. Это хороший демпфирующий материал (при достаточной толщине), хороший теплоизолятор. Его поверхность износостойка, что является немаловажным фактором при выборе упаковки для продукта.
ВПС обладает великолепными теплоизоляционными свойствами, посуда из ВПС для горячих пищевых продуктов позволит сохранить их горячими и не обжечь при этом руки, а упаковка для продуктов глубокой заморозки обеспечит их сохранность при транспортировке. Прекрасно удерживая влагу, ВПС пропускает в небольших количествах воздух, «дышит», что является необходимым условием сохранности фруктов и кондитерских изделий. Способность ВПС гасить ударные и вибрационные воздействия, предохраняя от деформации, позволяет изготавливать из него упаковку для хрупких предметов. Такая упаковка достаточно легко формуется, к тому же, ВПС можно окрашивать в любые цвета. Упаковка из ВПС имеет относительно маленькую цену по сравнению со стоимостью товара. Такая упаковка красиво и аккуратно выглядит, производит хорошее впечатление на покупателя.
Известно глубоко вытянутое изделие, выполненное из вспененного листа термопласта путем предварительного нагрева листа исходного материала из термопластичного пенопласта, зажимания нагретого листа в фиксированном положении между пуансоном и матрицей, относительного перемещения пуансона и матрицы в конечную позицию формования для растяжения листа, создания вакуума через матрицу с одной из сторон вспененного листа во время перемещения пуансона и матрицы в конечную позицию формования и охлаждения материала, при этом в качестве исходного материала для изготовления изделия использован термопластичный пенопласт, содержащий 1-15 мас.% каучукового компонента, имеющего большую часть частиц размером менее 0,45 мкм, причем вспененный лист имеет плотность 0,04-0,16 г/см и толщину 0,4-6,5 мм, а при относительном перемещении пуансона и матрицы в конечную позицию формования использовано создание вакуума также со второй стороны вспененного листа через пуансон (RU 
2133671, В29С 67/20, В29С 51/08, опубл. 27.07.1999).
Конструктивно контейнер одноразового использования для хранения пищевых продуктов выполнен в форме тонкостенной чашки или миски, имеющей круглое в плане дно вогнутой формы и в виде усеченного конуса боковую стенку с наружной отбортовкой по краю, при этом в чашке или миске под отбортовкой боковая стенка выполнена со ступенчатым переходом. Боковая стенка выполнена по форме усеченного конуса и имеет дугообразный переход стенки в вогнутой формы дно.
Известен контейнер одноразового использования для хранения пищевых продуктов, выполненный в форме тонкостенной чашки или миски прямоугольной формы в плане, имеющей круглое в плане дно вогнутой формы и в виде усеченного конуса боковую стенку с наружной отбортовкой по краю, при этом чашка или миска выполнены из вспененного полистирола с латексным пленочным покрытием на наружной поверхности дна и боковой стенки, при этом под отбортовкой боковая стенка выполнена со ступенчатым переходом, чашка или миска выполнены одностадийным формованием из листа или ленты имеющего латексное пленочное покрытие вспененного полистирола, при этом дно вогнутой формы выполнено с кольцеобразным выступом, расположенным в зоне перехода дна в боковую стенку, который образован в радиальном направлении тремя последовательно расположенными сопряженными друг с другом плоскими поверхностями, и плоской центрально расположенной круглой формы площадкой внутри этого выступа, поверхность которой расположена ниже участка дугообразного сопряжения выступа с боковой стенкой, при этом высота кольцеобразного выступа дна выполнена меньше высоты участка дугообразного сопряжения этого выступа с боковой стенкой (RU 94511, В29С 67/20, опубл. 27.05.2010)
Решение принято в качестве прототипа.
Недостаток данного решения заключается в недостаточной жесткости формы и несущей способности за счет того, что боковая стенка с развитой поверхности имеет способность повышенной пространственной деформации в верхней части, примыкающей к отбортовке, которая приводит к растрескиванию боковой стенки при чрезмерном обжатии чашки рукой. Чаша выполнена из ВПС и представляет собой тонкостенную оболочку, развитую по высоте. Наличие отбортовки формирует ребро жесткости по периметру оболочки, а даже наличие перегибов, которые используются для исключения залипания мисок при их укладке одна в другую, не выполняет в достаточной мере функцию ребра жесткости из-за развитости поверхности боковой стенки чашки.
Достигаемый при этом технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик одноразового использования для хранения пищевых продуктов за счет повышения стойкости боковой стенки к пространственной деформации.
Указанный результат достигается тем, что в контейнере одноразового использования для хранения пищевых продуктов, выполненном в форме тонкостенной чашки или миски, имеющей многоугольное в плане дно вогнутой формы и наклонные боковые стенки с наружной отбортовкой по краю, при этом чашка или миска выполнены из вспененного полистирола, под отбортовкой боковые стенки выполнены со ступенчатым переходом, дно вогнутой формы выполнено в виде кольцевой формы выступа, расположенного по периферии дна в зоне перехода дна в боковые плоские стенки, который образован в радиальном направлении последовательно расположенными сопряженными друг с другом поверхностями и плоской центрально расположенной площадкой внутри этого выступа, кольцевой формы выступ, расположенный по периферии дна в зоне перехода дна в боковые плоские стенки, образован в радиальном направлении последовательно расположенными сопряженными друг с другом дугообразной поверхностью и двумя плоскими поверхностями, расположенными под тупым углом друг к другу, причем толщина боковой стенки выполнена больше толщины стенки, образующей вогнутой формы дно.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 изображен вид прямоугольной в плане чашки (миска) из ВПС для пищевого продукта, разбавляемого горячей водой;
фиг.2 - поперечное сечение чашки по фиг.1;
фиг 3 - изображен вид квадратной в плане чашки (миска) из ВПС для пищевого продукта, разбавляемого горячей водой;
фиг.4 - поперечное сечение чашки по фиг.3.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция одноразового использования упаковки для пищевых продуктов типа миски или чашки, выполненной в плане многоугольной формы, изготовленной формованием из вспенивающихся термопластичных частиц.
Вспенивающиеся термопластичные частицы получают из любого подходящего термопластичного гомополимера или сополимера. Особенно подходящими для использования являются гомополимеры, полученные из винилароматических мономеров, включая стирол, изопропилстирол, альфа-метилстирол, ядерные метилстиролы, хлорстирол, трет-бутилстирол и т.п., а также сополимеры, полученные сополимеризацией, по меньшей мере, одного винилароматического мономера с такими мономерами, как дивинилбензол, бутадиен, алкилметакрилаты, алкилакрилаты, акрилонитрил и малеиновый ангидрид, в которых винилароматический мономер присутствует в количестве не менее 50% мае. от массы сополимера.
Стирольные полимеры являются предпочтительными, особенно полистирол. Однако могут использоваться другие подходящие полимеры, такие как полиолефины (например, полиэтилен, полипропилен) и поликарбонаты, полифениленоксиды и их смеси. Предпочтительно, вспенивающимися термопластичными частицами являются частицы вспенивающегося полистирола (ВПС). Вспенивающиеся термопластичные частицы пропитываются подходящим вспенивающим агентом с использованием любого традиционного способа. Например, пропитка может быть получена при введении вспенивающего агента (такие как бутаны, пентаны, гексаны, и галогенированные углеводороды, например CFC и HCFC, которые кипят при температуре ниже точки размягчения выбранного полимера, смеси алифатических углеводородных вспенивающих агентов) в водную суспензию в процессе полимеризации полимера или, альтернативно, при повторном суспендировании полимерных частиц в водной среде и затем введении вспенивающего агента, как описано в патенте US 2983692. Альтернативно, вода может смешиваться с указанными алифатическими углеводородными вспенивающими агентами, или вода может использоваться в качестве единственного вспенивающего агента, как описано в патентах US 6127439, 6160027 и 6242540.
Традиционным образом подвспененные частицы нагреваются в замкнутой форме с дополнительным вспениванием частиц и с формованием вспененного формованного контейнера.
Термопластичным контейнером может быть полистирольная чашка, которая изготавливается традиционной чашкоформующей машиной, которая имеет внутреннюю оболочку и наружную оболочку. Традиционная чашкоформующая машина представляет собой чашкоделательную машину MODEL 6-VLC-125, выпускаемую фирмой Autonational В.V., или чашкоделательную машину MODEL М10, выпускаемую фирмой Master Machine & Tool Со.
Контейнер одноразового использования для хранения пищевых продуктов типа чашки или миски (фиг.1) выполнен в форме тонкостенной чашки или миски из вспененного полистирола. В плане чашка (миска) выполнена прямоугольной (фиг.1) или квадратной (фиг.3) форму. Выбор формы обусловлен тем, что тонкостенные конструкции, имеющие углы (зоны углового перехода), обладают повышенной стойкостью к изменению формы, так как угловые зоны делят стенку на отдельные поверхности небольшой площади и выполняют функцию ребер жесткости. Такие тонкостенные оболочки обладают большей несущей способностью по сравнению с стенками чашек, имеющих круг в плане и образованных телом вращения.
Контейнер имеет четырехугольное в плане дно 1 вогнутой формы и наклонные боковые стенки 2 с наружной отбортовкой 3 по краю, при этом под отбортовкой 3 боковые стенки выполнены со ступенчатым переходом 4, формирующим в верхней части боковых стенок чашки кольцевое ребро жесткости, усиленное отбортовкой, что позволяет сформировать тонкостенную жесткую в пространстве оболочку верхней части чашки, позволяющую применить крышку. Кроме того, выступ 5 ступенчатого перехода 4 кольцевой формы используется так же для ограничения углубления одной чашки при ее укладке в другую чашку (фиг.5), что позволяет обеспечить удобную упаковку большого количества чашек. Этот выступ не позволяет стенкам укладываемых чашей (мисок) прилипать стенками друг к другу (ВСП обладает повышенными адгезивными свойствами)
Чашка или миска выполнены из вспененного полистирола, при этом чашка или миска выполнены одностадийным формованием из листа или ленты вспененного полистирола. При этом толщина боковой стенки выполнена больше толщины стенки, образующей вогнутой формы дно. В конкретном примере толщина донных стенок стенок равна 2,5 мм, а толщина боковых стенок 3 мм. При такой толщине оболочка приобретает повышенную жесткость, усиленную в верхней части не только отбортовкой и кольцевым выступом, но и толщиной боковой стенки.
Для формирования пространственной жесткости донной части чашки или миски и обеспечения несущей способности дно вогнутой формы выполнено с кольцеобразным выступом 6, расположенным в зоне перехода дна в боковую стенку. Этот кольцеобразный (кольцевой) выступ 6 образован в радиальном направлении последовательно расположенными сопряженными друг с другом дугообразной поверхностью 7 и двумя плоскими поверхностями 8 и 9, расположенными под тупым углом друг к другу, и плоской центрально расположенной круглой формы площадкой 10 внутри этого выступа. Выполнение дна из вспененного полистирола толщиной меньшей толщины боковых стенок обусловлено тем. что донная часть чашки (миски) имеет сильно рельефную поверхность, в которой каждый перегиб стенки дна является ребром жесткости. А боковые стенки не имеют таких ребер, а представляют собой плоские поверхности. Увеличение толщины боковых стенок позволяет повысить их прочность на участке между выступом 5 и зоной перехода боковых стенок в дно.
Полезная модель промышленно применима, реализуется в формовочных машинах с применением известных технологий, при этом эксплуатационные качества такого контейнера для пищевого продукта определены особенностями форм отдельных частей чашки или миски, обеспечивающих тонкостенной оболочке пространственную жесткость и высокую несущую способность для продукта весом до 1-1,5 л.
Контейнер одноразового использования для хранения пищевых продуктов, выполненный в форме тонкостенной чашки или миски, имеющей многоугольное в плане дно вогнутой формы и наклонные боковые стенки с наружной отбортовкой по краю, при этом чашка или миска выполнена из вспененного полистирола, под отбортовкой боковые стенки выполнены со ступенчатым переходом, дно вогнутой формы выполнено в виде кольцевой формы выступа, расположенного по периферии дна в зоне перехода дна в боковые плоские стенки, который образован в радиальном направлении последовательно расположенными, сопряженными друг с другом поверхностями и плоской центрально расположенной площадкой внутри этого выступа, отличающийся тем, что кольцевой формы выступ, расположенный по периферии дна в зоне перехода дна в боковые плоские стенки, образован в радиальном направлении последовательно расположенными, сопряженными друг с другом дугообразной поверхностью и двумя плоскими поверхностями, расположенными под тупым углом друг к другу, образующими в местах перегиба стенки дна ребра жесткости, причем толщина боковой стенки выполнена больше толщины стенки, образующей вогнутой формы дно.
