Формованная пробка для жидкостного сосуда, способ изготовления формованной пробки с постоянно сохраняемым отпечатком и способ изготовления закупоренной винной бутылки
Формованная пробка предназначена для жидкостного сосуда. Она содержит термопластиковый эластомер и вспенивающее вещество. Формованная пробка особенно пригодна для применения в качестве синтетической пробки для винной бутылки. Формованная пробка не допускает проникновения в сосуд кислорода, но поглощает кислород из содержимого сосуда. Она может извлекаться из сосуда при помощи штопора без существенного расширения, смятия или разрушения, существенно не портит жидкость в сосуде. Допускается размещение сосуда в горизонтальном положении немедленно после помещения в сосуд формованной пробки и может постоянно сохранять отпечатки на своей поверхности. 3 с. и 27 з.п. ф-лы, 1 ил.
Данное описание является частичным продолжением патентной заявки США Сер. N 08/058914, зарегистрированной 5 мая 1993 г. и еще не получившей патент.
Настоящее изобретение относится к формованным пробкам для жидкостных сосудов, способу их изготовления и к способу получения бутылок, закупоренных такими пробками. Один аспект изобретения касается сформованных пробок для бутылок, в частности, для винных бутылок, из термопластического эластомера (ТПЭ), смешанного с вспенивающим веществом, и изделий из такого состава. Другие аспекты изобретения относятся к способу изготовления формованных пробок, таких как пробки для винных бутылок, и к способу получения закупоренных винных бутылок. Наиболее широко используемым материалом для изготовления закупорочных средств для бутылок является натуральная пробка. Однако применение натуральной пробки для изготовления и сбыта закупорочных средств для бутылок имеет существенные недостатки. Пробка имеет неоднообразные свойства, относящиеся к цвету, высушиванию, сжатию и расширению, смятию, приставанию к сосудам и формированию укупорки. Эти признаки в целом неудовлетворительны в отношении производственных и потребительских цен, а также характеристик продукта. В случае с закупоркой винных бутылок пробка может придать продукту запах, что приводит к отказу от него потребителей. Кроме того, около 10% разлитого в бутылки вина бракуется из-за непредсказуемого загрязнения закупоркой из натуральной пробки. Кроме того, использование натуральной пробки для изготовления закупорочных средств для бутылок становится все дороже из-за быстрого сокращения заготовок леса, из которого получают пробку. Было предпринято много попыток создать замену закупорочным средствам из натуральной пробки. Среди них были и винтовые крышки, которые были сочтены непригодными, так как не обеспечивали внешнего вида, соответствующей церемонии и романтичности, связанных с традиционными винными пробками. Также был разработан ряд закупорочных средств из синтетической пробки. В частности, недавние усилия создавать пробки, сформированные путем нагнетания пены из термопластика, столкнулись с рядом недостатков, в частности, связанных с производственной стоимостью, влиянием на характеристики продукта и восприятием потребителями. Некоторые из этих пробок показали тенденцию к заметной порче продукта и/или оказывали слабое сопротивление проникновению в сосуд кислорода. В дополнение синтетические пробки из пенистого термопластика в целом показали недостаточное однообразие размеров, конфигурации, веса и других признаков, важных для производства, сбыта и характеристик продукта. В частности, в случае с пробками для жидкостных сосудов, формуемых нагнетанием пенистого термопластика, состав термопластика нагнетается в относительно холодные формы, что приводит к образованию плотной "кожи" на поверхности пробки и пористой пенообразной сердцевины. Состав пробки и структурная связь между внешней оболочкой и пористой сердцевиной пробки могут быть критическими для закупоривающих возможностей окончательно сформированной пробки. Другие пробки из пористого термопластика страдают недостатками, связанными со смятием внешней оболочки и образованием щелей между пробкой и стенкой сосуда и, таким образом, утечки продукта. Другие известные пробки имеют недостатки, связанные с закупориванием, например они недостаточно быстро принимают первоначальную форму после обжимания, в результате чего требуется удержание сосудов в вертикальном положении в течение удлиненного периода времени после помещения в них пробок. Кроме того, известные пробки не способны сохранять отпечатанные на них надписи в течение значительного периода времени. Патент США N 4363849 описывает изготовление пробок из термопластика, имеющих вид натуральной пробки. Применяется специальное формующее устройство, однако при изготовлении пробки существует необходимость постепенно выпускать из холодной формовочной камеры воздух, вытесняемый нагнетаемым смолистым термопластиком, через минимальное контролируемое выходное отверстие или другое средство, позволяющее поддерживать повышенное давление, например около 16000 пси в формовочной камере. Известны также формованные пробки для винных бутылок, содержащие термопластиковую смолу и вспенивающее вещество, а в варианте выполнения имеющие радиус на кромке, облегчающий введение пробки в горловину бутылки. Это техническое решение, относящееся к попыткам улучшить свойства синтетических пробок, известно из патента США 4,413,744, кл. B 65 D 39/00, 1983. Недостатки, упомянутые выше, являются типичными для этих пробок. Главной задачей настоящего изобретения является создание формованной пробки для жидкостных сосудов, включающей термопластический эластомер и вспенивающее вещество, которая при помещении в жидкостный сосуд оказывает высокое сопротивление проникновению кислорода и мало портит или совсем не портит продукт. Формованные пробки могут также производиться для нежидкостных сосудов. Другой задачей настоящего изобретения является создание состава, который может быть готов для формирования нужных пробок для жидкостных сосудов, например винных бутылок. Другой задачей настоящего изобретения является создание состава для изготовления пробок для жидкостных сосудов, которые имеют абсолютно все желательные качества натуральной пробки и предпочтительно не имеют нежелательных свойств. Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа нагнетания при формовке пробок для жидкостных сосудов. Кроме того, еще одной задачей настоящего изобретения является создание нового состава и способа изготовления пробки, надежно закупоривающей жидкостные сосуды немедленно при помещении в сосуд и/или способной сохранять отпечатанные на ней надписи. Формованная пробка, соответствующая настоящему изобретению, предпочтительно формируется в очертания и размеры натуральной пробки для винной бутылки. Она по существу однообразна по размеру, конфигурации и весу и эстетически привлекательна. Ее вид отличается от вида натуральной пробки благодаря искусственному красителю, соответствующему настоящему изобретению, мраморной структуре поверхности и способности иметь символы, оттиснутые на одном или обоих ее концах. В дополнение, пробка может быть помещена в жидкостные сосуды с использованием стандартного разливного оборудования и легко извлекается при помощи традиционного штопора без застревания, смятия или последующего расширения. Благодаря тому что формованная пробка, соответствующая изобретению, не расширяется после извлечения, она может быть вновь помещена в сосуд, закрывая его, если сосуд не полностью опорожнен. Формованная пробка может также входить в контакт с жидкостью, содержащейся в сосуде немедленно после ее помещения в сосуд, таким образом устраняя необходимость выжидания определенного периода времени, необходимого для достижения надежной закупорки пространства между пробкой и сосудом до того, как сосуд будет размещен горизонтально. Формованная пробка также может постоянно сохранять отпечатанные на ней символы. Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут очевидны при ссылках на следующее подробное описание и прилагаемый чертеж, на котором изображена формованная пробка, пригодная для винной бутылки, на которой видна мраморная структура поверхности, оттиснутый символ на торце и отпечатки на боковых поверхностях и радиус на ее кромке. Подробное описание изобретения Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается формованная пробка для жидкостных сосудов, которая может служить заменой натуральной пробки, причем существует возможность регулировать ее размер, форму, структуру поверхности, скользкость поверхности, упругость, эластичность, распределение плотности и внешнюю привлекательность. Соответственно, признаком настоящего изобретения является формованная пробка для жидкостного сосуда, предпочтительно для винной бутылки, содержащая ТПЭ и вспенивающее вещество в пропорциях, обеспечивающих способность пробки закупоривать бутылку с вином, таким образом предотвращая его утечку, и способность предотвратить проникновение кислорода из атмосферы в вино, одновременно существенно не поглощая кислород из вина или воздушного пространства внутри бутылки между пробкой и вином. Формованная пробка может извлекаться при помощи штопора без существенного расширения, смятия или разрушения (такие расширение, смятие или разрушение также приводят в целом к непригодности вина и/или пробки). На формованной пробке, включая ее поверхности, контактирующие с сосудом, могут быть отпечатаны символы, а сосуд может быть положен набок сразу после помещения в него формованной пробки. Формованная пробка также может использоваться в течение длительного периода времени (необходимого для надлежащей выдержки вина для получения соответствующих его вкусовых качеств, которая может составлять около двух лет или более) и способна противостоять сольватации алкоголя, кислоты или оснований, предохраняя таким образом вино от порчи. Предпочтительно, формованная пробка также содержит одно или более смазочных веществ, краситель, наполнитель или другие добавки, которые могут улучшить характеристики пробок и/или производительность при их изготовлении. Формованная пробка, например, не содержит веществ, удаляющих кислород, таких как двуокись серы, которые использовались ранее для усиления непроницаемости синтетических пробок и могли испортить вино. Согласно другому аспекту изобретения формованная пробка выполняется из смеси, включающей один или более ТПЭ и одно или более вспенивающих веществ. Измерения дюрометром твердости ТПЭ, примененного для изготовления формованной пробки, показали ее уровень от около 65А до около 90А, типично - от около 70А до около 85А и предпочтительно - от около 71А или около 75А до около 80А, ТПЭ в целом охватывает от около 70% до около 97% всего объема состава, типично - от около 80% до около 95% и предпочтительно - от около 90% до около 95% объема. ТПЭ слабо взаимодействует (или портит) или не взаимодействует с жидкостями, такими как вино. ТПЭ также имеет необходимую силу сжатия для улучшенного закупоривания и долгий срок службы. ТПЭ легко поддается обработке, допускает быстрые циклы обработки и высокую производительность. Кроме того, ТПЭ удовлетворяют требования FD A, касающиеся косвенных пищевых добавок, могущих войти в контакт с пищей. В предпочтительном варианте осуществления изобретения ТПЭ содержит стирольный блок-совместный полимер, а также предпочтительно один или более совместных полимеров стирол-этилен-этилен-стирол (СЭБС), стирол-этилен-бутилен, стирол-бутадиен-стирол, стирол-бутадиен, стирол-изопрен-стирол, стирол-изопрен, стирол-этилен-пропилен-стирол и стирол-этилен-пропилен. Включение в состав стирольного блок-совместного полимера, и в частности СЭБС, дает особенное преимущество при изготовлении формованной пробки (особенно если формованная пробка предназначена для вина), так как такие совместные полимеры придают формованной пробке превосходные качества в сравнении с другими ТПЭ. Многие из таких совместных полимеров доступны с торговой маркой KRATON





Формула изобретения
1. Формованная пробка для жидкостного сосуда, содержащего вино, содержащая термопластический эластомер и вспенивающее вещество, отличающаяся тем, что термопластический эластомер содержит стирольный блок-сополимер, а содержание вспенивающего вещества составляет обычно от 1 до 9% состава, причем указанная формованная пробка, при помещении ее в сосуд, не допускает существенного поступления кислорода в сосуд, по существу не поглощает кислород из содержимого сосуда, может извлекаться из сосуда с помощью штопора без существенного расширения, смятия или разрушения, по существу не портит содержимого сосуда, допускает размещение сосуда горизонтально по существу немедленно после помещения пробки в сосуд и может постоянно сохранять отпечатки на поверхности пробки. 2. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что указанный термопластический эластомер содержит один или более сополимеров стирол-этилен-бутилен-стирол, стирол-бутадиен-стирол и стирол-изопрен-стирол. 3. Пробка по п.2, отличающаяся тем, что указанный термопластический эластомер содержит сополимер стирол-этилен-бутилен-стирол. 4. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что указанное вспенивающее вещество выбрано из группы, состоящей из нитродикарбонамида, озодекарбоноксида и двууглекислого натрия. 5. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что указанное вспенивающее вещество составляет по меньшей мере 1% состава. 6. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что указанное вспенивающее вещество составляет от около 1 до около 3% состава. 7. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что указанное вспенивающее вещество составляет от около 1,5 до около 2,5% состава. 8. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что указанное вспенивающее вещество составляет около 2,0% состава. 9. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что указанное вспенивающее вещество содержит двууглекислый натрий в смеси с полиэтиленом низкой плотности и лимонной кислотой. 10. Пробка по п.1 или 4, отличающаяся тем, что содержит от около 70 до около 97% указанного термопластического эластомера и от около 3 до около 5% указанного вспенивающего вещества. 11. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что содержит также наполнитель. 12. Пробка по п.11, отличающаяся тем, что указанный наполнитель составляет от около 5 до около 20% формованной пробки. 13. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что содержит также краситель, выбранный из группы, состоящей из порошкообразного пигмента и жидкого пигмента. 14. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что содержит также смазочное вещество, выбранное из группы, состоящей из жирной кислоты, силикона, алкоголя и воды. 15. Пробка по п.12, отличающаяся тем, что указанным смазочным веществом является жирная кислота. 16. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что содержит также один или более химических активаторов вспенивающего вещества и вещество, способное усиливать аромат или вкус указанного содержимого. 17. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что она имеет символы, оттиснутые на ней. 18. Пробка по п.1, отличающаяся тем, что она имеет мраморную структура поверхности. 19. Пробка по п.1 или 3, отличающаяся тем, что она имеет размеры, подходящие для винной бутылки. 20. Пробка по п.19, отличающаяся тем, что она имеет выпуклый радиус на кромке. 21. Способ изготовления формованной пробки с постоянно сохраняемым отпечатком, предусматривающий включение термопластического эластомера и вспенивающего вещества в смесь, пригодную для нагнетания в форму, нагнетание указанной смеси в форму, поддерживание смеси в форме до эффективного затвердевания смеси и образования формованной пробки, удаление формованной пробки из формы и нанесение отпечатка на поверхность формованной пробки, отличающийся тем, что термопластический эластомер содержит стирольный блок-сополимер, при этом перед нанесением отпечатка осуществляют обработку формованной пробки высокоинтенсивным электромагнитным облучением. 22. Способ по п.21, отличающийся тем, что указанный термопластический эластомер содержит один или более сополимеров стирол-этилен-бутилен-стирол, стирол-бутадиен-стирол и стирол-изопрен-стирол. 23. Способ по п.22, отличающийся тем, что указанный термопластический эластомер содержит сополимер стирол-этилен-бутилен-стирол. 24. Способ по п.21, отличающийся тем, что указанное вспенивающее вещество составляет от около 1,5 до около 2,5% состава. 25. Способ по п.21 или 24, отличающийся тем, что предусматривает, согласованно с нагнетанием указанного состава в форму, удаление воздуха из указанной формы при помощи вакуумного содействия. 26. Способ по п.25, отличающийся тем, что указанное вакуумное содействие прикладывают после того, как состав полностью нагнетен в указанную форму. 27. Способ по п.25, отличающийся тем, что указанное вакуумное содействие прикладывают во время второй половины периода нагнетания состава в форму. 28. Способ по п. 21 или 24, отличающийся тем, что указанное высокоинтенсивное электромагнитное облучение осуществляют в близком или видимом световом диапазоне длины волн. 29. Способ по п.21, отличающийся тем, что указанную обработку осуществляют до нанесения отпечатка на поверхность формованной пробки. 30. Способ изготовления закупоренной винной бутылки, предусматривающий включение термопластического эластомера и вспенивающего вещества в состав, пригодный для нагнетания в форму, нагнетание указанного состава в форму, поддерживание смеси в форме до эффективного затвердевания смеси и образования формованной пробки, удаление формованной пробки из формы и вставление формованной пробки в указанную винную бутылку, отличающийся тем, что указанную бутылку по существу немедленно после вставления пробки размещают в горизонтальном положении, причем термопластический эластомер содержит стирольный блок-сополимер.РИСУНКИ
Рисунок 1