BR112016018248B1

BR112016018248B1 - Molde de sopro primário, sistema para moldagem por sopro duplo de recipientes resistentes ao calor e método para moldar por sopro duplo um recipiente resistente ao calor

Info

Publication number: BR112016018248B1
Application number: BR112016018248-0A
Authority: BR
Inventors: Sam Van Dijck; Alain Dessaint; Jan Deckers
Original assignee: Plastipak Bawt S.À.R.L.
Priority date: 2014-02-07
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2021-12-28
Also published as: WO2015117922A1; BR112016018248A2; CA2938630C; EP3102382A1; EP2905119A1; US20160346986A1; CA2938630A1; EP3102382B1; ES2875302T3

Abstract

molde de sopro primário, sistema para moldagem por sopro duplo de recipientes resistentes ao calor e método para moldar por sopro duplo um recipiente resistente ao calor um molde de sopro primário, para moldagem por sopro de um recipiente primário (c1) esticado biaxialmente em um processo de moldagem por sopro duplo, compreendendo uma cavidade de molde (mc1), tendo uma porção de moldagem superior cilíndrica (21) e uma porção de moldagem inferior (20). a referida porção de moldagem inferior (20) compreende uma parede lateral (200), que é uma extensão da porção de moldagem superior cilíndrica (21), que forma uma superfície de moldagem centralizada sobre um eixo geométrico central (a'), e que não é cilíndrica, uma parede de transição côncava (201) onde a seção transversal da cavidade do molde (mc1) é maior, e uma parede de fundo (202) transversal ao eixo geométrico central (a'). a seção transversal da parede lateral não cilíndrica (200) é maior na transição com a parede de transição côncava (201). a porção de moldagem inferior (20) define uma distância de deslocamento (ddeslocamento) de pelo menos 2 mm, a referida distância de deslocamento (ddeslocamento) sendo medida, em um plano perpendicular ao eixo geométrico central (a'), entre, por um lado, a extremidade superior (200a) da parede lateral não cilíndrica (200) na transição com a porção de moldagem superior cilíndrica (21) e, por outro lado, um ponto mais externo da parede de transição côncava (201) sendo que a seção transversal (dmax) da porção de moldagem inferior (20) é maior. o ângulo de inclinação (alfa) da parede lateral não cilíndrica (200) não é menor do que 3°, e preferivelmente não menor que 5°, o referido ângulo de inclinação (a) sendo medido, em um corte longitudinal de plano paralelo ao eixo geométrico central (a'), entre o eixo geométrico central (a') e uma linha cheia (l) incluindo a extremidade superior (200a) e a extremidade inferior (200b) da parede lateral não cilíndrica (200).

Description

Campo técnico

[0001] A presente invenção refere-se ao campo técnico de moldagem por sopro duplo de um recipiente plástico esticado biaxialmente e resistente ao calor, e em particular, um recipiente de PET esticado biaxialmente resistente ao calor. A invenção, mais particularmente, refere-se a uma técnica de moldagem por sopro duplo, incluindo a utilização de um novo desenho do molde de sopro primário, para a fabricação de um recipiente plástico esticado biaxialmente e resistente ao calor e, mais particularmente, um recipiente plástico esticado biaxialmente e resistente ao calor tendo uma base que é móvel para absorver as pressões do vácuo no interior do recipiente, sem deformação indesejada de outras porções do recipiente. O recipiente resistente ao calor pode ser utilizado, por exemplo, em aplicações de envase a quente, ou pode ser esterilizado, particularmente, através da realização de um processo de pasteurização ou de um processo de retorta. Estado da técnica

[0002] Os recipientes plásticos e, em particular, recipientes de PET (polietileno tereftalato) são agora amplamente utilizados para o armazenamento de diversas mercadorias, e em particularmente, produtos alimentares, líquidos, etc... Em particular, os fabricantes e envasadores, bem como os consumidores, têm reconhecido que as embalagens PET são leves, não onerosas, podendo ser fabricadas em grandes quantidades e podendo ser recicladas.

[0003] Os recipientes de plástico esticados biaxialmente, e em particular, os recipientes de PET, fabricados por técnicas ISBM convencionais (injeção conjugada com esticamento e sopro) utilizando moldes de sopro frio, isto é, moldes de sopro em temperatura ambiente ou menor, não são resistentes ao calor, e podem ser facilmente deformados pelo calor. Por exemplo, recipientes esticados biaxialmente são facilmente deformados a uma temperatura elevada acima da Tg (temperatura de transição vítrea) do respectivo material plástico, isto é, acima de 70°C para o PET.

[0004] No entanto, existem muitas aplicações onde são necessários recipientes de plástico resistentes ao calor, como por exemplo, aplicações de envase a quente, ou recipientes submetidos a processo de esterilização, e em particular, a um processo de pasteurização ou um processo de retorta.

[0005] Em um processo de envase a quente, o recipiente plástico é envasado com um produto tal como, por exemplo, um líquido, enquanto o produto está em uma temperatura elevada. Por exemplo, para líquidos, tais como sucos, a temperatura está tipicamente entre 68°C e 96°C, e é usualmente de cerca de 85°C. Quando embalados desta forma, a temperatura elevada do produto também esteriliza o recipiente no momento do envase. A indústria de engarrafamento se refere a este processo como envase a quente, e os recipientes concebidos para suportar o processo são comumente referidos como recipientes de envase a quente.

[0006] Em um processo de envase a quente, após ter sido envasado a quente, o recipiente é tampado e permitido a manter-se de forma geral, na temperatura de envase durante alguns minutos e, em seguida, é ativamente arrefecido antes da transferência para operações de rotulagem, embalagem e expedição.

[0007] Quando o produto no recipiente é líquido ou semilíquido, este arrefecimento reduz o volume do produto dentro do recipiente. Este fenômeno de encolhimento do produto resulta na criação de um vácuo dentro do recipiente. Se não for controlada, ou de outro modo acomodada, estas pressões de vácuo podem resultar em deformações indesejadas do recipiente, o que conduz a um recipiente, tanto esteticamente inaceitável ou um que seja instável.

[0008] Tipicamente, os fabricantes de recipientes acomodam as pressões de vácuo através da incorporação de estruturas deformáveis.

[0009] Os recipientes de envase a quente de plástico incorporando tais estruturas deformáveis são, por exemplo, descritos nas seguintes publicações: patentes US 5.005.716, 5.503.283, 6.595.380, 6.896.147, 6.942.116, e 7.017.763, e o pedido PCT WO 2001/014759. Nestas publicações, uma estrutura deformável para compensar, pelo menos parcialmente, a redução de volume que ocorre após o tapamento e durante o arrefecimento de um produto envasado a quente, está localizada na base do recipiente. Mais particularmente, no pedido PCT WO 2011/014759, a base do recipiente móvel inclui uma porção central de flexão e sendo concebida para mover-se para cima para acomodar as pressões de vácuo internas.

[0010] Os recipientes plásticos de envase a quente também são descritos, por exemplo, nas seguintes publicações: pedido de patente Europeu EP 1.947.016 e as Patentes US 5.222.615, 5.762.221, 6.044.996, 6.662.961, 6.830.158. Nestas publicações, uma porção deformável para compensar, pelo menos parcialmente, a redução de volume que ocorre após o tapamento e durante o arrefecimento de um produto de envase a quente, está localizada na parte do ombro (“shoulder”) do recipiente.

[0011] Os recipientes plásticos de envase a quente também estão descritos, por exemplo, nas seguintes publicações: patentes US 5.092.475, 5.141. 121, 5.178.289, 5.303.834, 5.704.504, 6.585.125, 6.698.606, 5.392.937, 5.407.086, 5.598.941, 5.971.184, 6.554.146 e 6.796.450. Nestas publicações, as porções deformáveis para compensar, pelo menos parcialmente, a redução de volume que ocorre após o tapamento e durante o arrefecimento de um produto de envase a quente, estão localizadas na parede lateral do corpo principal do recipiente, e são comumente referidas como painéis de vácuo. Neste caso, a compensação do volume pode ser, de forma vantajosa, aumentada.

[0012] O processo de envase a quente é aceitável para produtos tendo um alto teor de ácidos, mas não é geralmente aceitável para produtos contendo baixo teor de ácidos. Para produtos de baixo teor de ácidos, a pasteurização e a retorta são geralmente os processos de esterilização preferenciais.

[0013] A pasteurização e a retorta são ambas processos de cozimento ou esterilização do conteúdo de um recipiente após o envase. Ambos processos incluem o aquecimento do conteúdo do recipiente a uma temperatura específica, usualmente acima de aproximadamente 70°C durante um determinado período de tempo (por exemplo 20 - 60 minutos). A retorta difere da pasteurização sendo que a retorta utiliza temperaturas elevadas para esterilizar o recipiente e cozinhar o seu conteúdo. A retorta também geralmente aplica pressão de ar elevada externamente ao recipiente para compensar a pressão no interior do recipiente.

[0014] Os fabricantes de recipientes desenvolveram diferentes processos térmicos para conferir resistência ao calor para recipientes de plástico esticado biaxialmente e, em particular, para recipientes PET esticado biaxialmente.

[0015] Um primeiro método referido geralmente como “ajuste de aquecimento”, inclui a moldagem por sopro de uma pré-forma de plástico e, por exemplo, uma pré-forma de PET, contra um molde aquecido a uma temperatura superior que a Tg e, mais particularmente, maior que o valor da temperatura de resistência ao calor alvo, para obter um recipiente esticado biaxialmente de maior cristalinidade, e mantendo o recipiente esticado biaxialmente contra o molde aquecido por um determinado período de tempo para remover a tensão residual produzida pelo esticamento biaxial. Por exemplo, para um recipiente de PET, a temperatura do molde de sopro está aproximadamente entre 120°C e 130°C, e o tempo de retenção do ajuste de aquecimento do recipiente é tipicamente alguns segundos.

[0016] Os recipientes PETS com ajuste de aquecimento convencionais têm tipicamente uma resistência ao calor até um máximo de aproximadamente 100°C, e não podem ser utilizados para conter um conteúdo que seja tratado termicamente a temperaturas muito mais elevadas que 100°C.

[0017] Outro processo térmico para conferir resistência ao calor para um recipiente plástico esticado biaxialmente é comumente referido na indústria como o “processo de sopro duplo” ou “processo de ajuste de aquecimento de sopro duplo”. Quando da moldagem de um recipiente plástico com o presente processo, uma pré-forma moldada por injeção é conduzida através de um forno de pré-aquecimento para produzir um perfil de temperatura desejado dentro da pré-forma. Quando na temperatura apropriada, a pré-forma sai do forno e é transferida para um molde de sopro aquecido primário, sendo que a pré-forma é soprada para formar um recipiente primário esticado biaxialmente. O volume deste recipiente primário esticado biaxialmente é tipicamente maior que o volume do recipiente final e é, por exemplo, dimensionado para ser 15% a 25% maior que o volume do recipiente final.

[0018] Em uma primeira variante, o recipiente primário esticado biaxialmente é transferido para um forno de tratamento térmico. Neste forno, o calor aplicado faz com que o recipiente primário esticado biaxialmente se submeta a um grau significativo de encolhimento, que libera significativamente a orientação das tensões no recipiente e permitirá que o recipiente seja soprado novamente.

[0019] Em uma segunda variante, esta etapa de encolhimento é realizada no interior do molde de sopro primário, mantendo o recipiente primário esticado biaxialmente no interior do molde de sopro primário aquecido por um período de tempo suficiente para obter o encolhimento necessário.

[0020] Para ambas variantes, após esta etapa de encolhimento realizada pelo tratamento térmico, é obtido um recipiente secundário encolhido de menor volume. O volume deste recipiente secundário encolhido é ligeiramente menor que o volume do recipiente final.

[0021] O recipiente secundário encolhido é transferido para dentro de um molde de sopro aquecido secundário e é novamente soprado no interior do referido molde de sopro aquecido secundário, a fim de formar um recipiente plástico final resistente ao calor e esticado biaxialmente. Este recipiente plástico resistente ao calor e esticado biaxialmente é então removido do molde de sopro aquecido secundário.

[0022] Os recipientes esticados biaxialmente produzidos a partir de um processo de sopro duplo são geralmente resistentes ao calor a temperaturas mais elevadas do que o processo de ajuste de aquecimento de sopro único convencional acima mencionado.

[0023] Uma desvantagem conhecida do referido processo de sopro duplo acima é que as concepções convencionais dos moldes de sopro primário conhecidos o encolhimento do recipiente primário esticado biaxialmente leva a uma diminuição da base do recipiente que tipicamente reduz muito o tamanho transversal da base, a qual por sua vez leva a um significativo esticamento da base do recipiente secundário encolhido durante a segunda etapa de moldagem por sopro. Este esticamento da base durante a segunda etapa de moldagem por sopro induz a tensões residuais significativas na base do recipiente final a qual, consequentemente, podem ainda provocar um encolhimento residual prejudicial da base do recipiente final quando envasado a quente.

[0024] Mais particularmente, quando o recipiente tem uma base móvel para acomodar as pressões de vácuo internas como, por exemplo, a base do recipiente deformável descrita no pedido PCT WO 2011/014759 acima mencionado, este encolhimento residual da base do recipiente final, quando envasado a quente, deforma prejudicialmente a referida base móvel, de tal modo que a referida base é movida para cima a uma proporção que deteriora a mobilidade da base e pode tornar esta base não operativa e inútil para acomodar as pressões de vácuo internas.

Objetivo da invenção

[0025] Um objetivo principal da invenção é melhorar o assim chamado processo de sopro duplo para fazer um recipiente plástico esticado biaxialmente e resistente ao calor.

[0026] Um objetivo mais particular da invenção consiste em resolver o problema acima mencionado de encolhimento residual da base de um recipiente plástico esticado biaxialmente e resistente ao calor que é fabricado mediante a realização de um processo de sopro duplo.

[0027] Um objetivo mais particular da invenção consiste em resolver o problema acima mencionado de encolhimento residual da base de um recipiente plástico esticado biaxialmente e resistente ao calor que é fabricado mediante a realização de um processo de sopro duplo, e que inclui uma base deformável para acomodar as pressões de vácuo internas.

Sumário da invenção

[0028] Para alcançar todos ou parte destes objetivos, a invenção refere-se primeiramente a um molde de sopro primário, conforme definido na reivindicação 1, e adaptado para ser utilizado como primeiro molde de sopro em um processo de moldagem por sopro duplo para a moldagem por sopro de um recipiente plástico primário esticado biaxialmente.

[0029] De acordo com a invenção, o novo perfil da porção de moldagem inferior da cavidade do molde do referido molde de sopro primário melhora significativamente a deformação, induzida pelo encolhimento, da base de um recipiente plástico primário esticado biaxialmente no referido molde de sopro primário. Mais em particular, graças a este novo perfil da porção de moldagem inferior da cavidade do molde, a deformação, induzida pelo encolhimento, da base de um recipiente plástico esticado biaxialmente moldado por sopro no referido molde de sopro primário conduz à formação de uma base encolhida melhorada, cuja dimensão e geometria podem ser muito próximas da dimensão e geometria da cavidade do molde de um molde de sopro secundário do processo de sopro duplo e, podendo assim, reduzir significativamente o esticamento dessa base encolhida no interior do molde secundário. A base do recipiente final é, assim, menos sujeita a um fenômeno de encolhimento quando envasado a quente e sendo mais estável.

[0030] A invenção também se refere a um molde de sopro primário, conforme definido na reivindicação 15, e adaptado para ser utilizado como primeiro molde de sopro em um processo de moldagem por sopro duplo para a moldagem por sopro de um recipiente plástico primário esticadobiaxialmente.

[0031] Outro objetivo da invenção é um sistema para recipientes resistentes ao calor moldados por sopro duplo conforme definido na reivindicação 15.

[0032] Outro objetivo da invenção é um método para um recipiente resistente ao calor moldado por sopro duplo conforme definido na reivindicação 16.

Breve descrição dos desenhos

[0033] As características técnicas e as vantagens da invenção aparecerão mais claramente através da leitura da descrição detalhada a seguir das várias concretizações da invenção, cuja a descrição detalhada é feita por meio de exemplos não limitativos e não exaustivos e com referência aos desenhos anexos, como segue:

[0034] A Figura 1 mostra um exemplo de um recipiente resistente ao calor e moldado por sopro esticado biaxialmente obtido por moldagem de sopro duplo da pré-forma da figura 2;

[0035] A Figura 2 é uma vista em corte longitudinal de uma pré-forma de boca larga;

[0036] A Figura 3 é uma vista em corte longitudinal de uma primeira variante de um molde de sopro primário da invenção;

[0037] A Figura 4 é uma vista em corte longitudinal da pré-forma da Figura 2 posicionada no molde de sopro primário da Figura 3;

[0038] A Figura 5 mostra um exemplo de recipiente primário que foi obtido por moldagem por sopro esticado biaxialmente da pré-forma da Figura 2 no molde de sopro primário da figura 3;

[0039] A Figura 6 mostra um exemplo de recipiente secundário encolhido que é obtido após o encolhimento do recipiente primário moldado por sopro esticado biaxialmente da Figura 5;

[0040] As Figuras de 7 a 9 são vistas em corte longitudinal de um molde de sopro secundário mostrando as etapas de moldagem sucessivas;

[0041] A Figura 10 é uma vista em corte longitudinal ilustrando o recipiente final da Figura 1 mostrando a mobilidade da base móvel do mesmo;

[0042] A Figura 11 é uma vista em corte longitudinal de uma segunda variante de um molde de sopro principal da invenção;

[0043] A Figura 12 mostra um exemplo de recipiente secundário encolhido que é obtido após o encolhimento de um recipiente primário, recipiente primário o qual foi obtido por moldagem por sopro esticado biaxialmente da pré-forma da figura 2 no molde de sopro primário da figura 11;

[0044] A Figura 13 é uma vista em corte longitudinal de uma terceira variante de um molde de sopro primário da invenção; e

[0045] A Figura 14 mostra um exemplo de recipiente secundário encolhido que é obtido após o encolhimento de um recipiente primário, recipiente primário o qual foi obtido por moldagem por sopro esticado biaxialmente da pré-forma da figura 2 no molde de sopro primário da figura 13.

Descrição detalhada

[0046] Algumas concretizações preferidas da invenção são discutidas em detalhe abaixo. Embora os exemplos das concretizações específicas sejam discutidos, deve ser entendido que isto é feito apenas para ilustração. Um técnico no assunto reconhecerá que outras concepções de recipientes ou dimensões de recipiente podem ser utilizadas sem se afastar do espírito e do escopo da invenção.

[0047] Referindo agora aos desenhos, a Figura 1 ilustra um exemplo de um recipiente plástico esticado biaxialmente resistente ao calor de boca larga 1, o qual foi obtido por moldagem por sopro duplo da pré-forma P de boca larga da figura 2.

[0048] A pré-forma P da figura 2 podem ser fabricada pela a bem conhecida técnica de moldagem por injeção.

[0049] O recipiente 1 da figura 1 tem um corpo oco moldado por sopro esticado biaxialmente 10 definindo um eixo geométrico central vertical A, e um finish do gargalo cilíndrico 11 compreendendo uma abertura de derramamento superior 11 e um anel de apoio de gargalo 11b. O corpo oco moldado por sopro esticado biaxialmente 10 compreende uma parede lateral vertical 100 estendido por uma parede de fundo transversal 101 formando a base do recipiente.

[0050] A parede lateral 100 compreende nervuras de reforço anulares 100a.

[0051] A parede de fundo 101 é concebida para ser móvel para dentro para absorver as pressões de vácuo no interior do recipiente 1 quando envasado a quente.

[0052] Dentro do escopo da invenção, o recipiente plástico 1 e a pré-forma P podem ser feitos de qualquer material termoplástico que possa ser processado por técnicas de moldagem por sopro esticado utilizando injeção. Os materiais termoplásticos preferidos úteis para a invenção são poliésteres, e em particular tereftalato de polietileno (PET), homo ou copolímeros do mesmo, e misturas dos mesmos. Outros materiais adequados para utilização na presente invenção são polipropileno (PP), polietileno (PE), poliestireno (PS), cloreto de polivinila (PVC) e o ácido polilático (PLA), polietileno-furanoato (PEF), homo ou copolímeros dos mesmos, e misturas dos mesmos.

[0053] Embora a pré-forma P e o recipiente 1 mostrado nos desenhos em anexo são em monocamada, a invenção, no entanto não está limitada a pré-formas em monocamada e recipientes em monocamada, mas abrange também pré-formas em múltiplas camadas e recipientes em múltiplas camadas.

[0054] Dentro do escopo da invenção, o corpo oco moldado por sopro esticado biaxialmente 10 do recipiente 1 pode ter qualquer forma e qualquer tamanho. O corpo oco 10 pode ser cilíndrico, ou pode ter outra forma na seção transversal (isto é, em um plano perpendicular ao eixo geométrico central vertical A), incluindo a forma especialmente oval e qualquer forma poligonal, incluindo especialmente, a forma quadrada, a forma retangular, a forma hexagonal, a forma octogonal. O corpo oco 10 do recipiente não compreende necessariamente nervuras 110a.

[0055] A invenção também não está limitada à fabricação de recipientes de plástico resistente ao calor tendo uma boca larga, mas abrange também a fabricação de um recipiente plástico resistente ao calor tendo uma boca menor.

[0056] No exemplo específico da figura 1, o eixo geométrico central A do corpo do recipiente 10 é também o eixo geométrico central do finish do gargalo cilíndrico 11. Em outras variantes dentro do escopo da invenção, o eixo geométrico central do finish do gargalo cilíndrico 11 não é necessariamente o mesmo que o eixo geométrico central vertical A do corpo oco moldado por sopro esticado 10, mas pode ser deslocado a partir do referido eixo geométrico central vertical A. o eixo geométrico central do finish do gargalo cilíndrico 11 também não é necessariamente paralelo ao eixo geométrico central vertical A do corpo oco moldado por sopro esticado 10, e o finish do gargalo não é necessariamente cilíndrico.

[0057] Referindo-se agora à figura 3, o molde de soproprimário M1 utilizado como o primeiro molde de sopro no processo de moldagem de sopro duplo compreende uma cavidade de molde MC1 tendo um eixo geométrico central vertical A’, e definida pelas superfícies de moldagem internas de um par de metades de molde 2A e 2B e por uma porção centralizada saliente 30 de um molde de base 3.

[0058] As metades de molde 2a e 2b são propositalmente providas com meios de aquecimento (não mostrados), por exemplo, meios de aquecimento elétrico, a fim de aquecer suas superfícies de moldagem internas a uma temperatura controlada e definida. O molde da base 30 também é propositalmente provido com meios de aquecimento (não mostrados), por exemplo, meios de aquecimento utilizando um fluido de aquecimento tal como o óleo, a fim de aquecer a porção centralizada saliente 30 a uma temperatura controlada e definida que pode ser diferente que ou igual a temperatura das metades de molde 2A, 2B.

[0059] A cavidade do molde MC1 do molde de sopro primário M1 compreende uma porção de moldagem superior cilíndrica 21 e uma porção de moldagem inferior 20, que é utilizada para a moldagem da porção de fundo de um primeiro recipiente esticado biaxialmente C1 mostrado na figura 5, incluindo a base do referido recipiente C1.

[0060] A referida porção de moldagem inferior 20 da cavidade do molde é formada por uma parede lateral não cilíndrica 200, uma parede de transição côncava 201 de raio R sendo que a seção transversal da cavidade do molde MC1, medida em um plano perpendicular ao eixo geométrico central A’, é maior, e uma parede de fundo 202 transversal ao eixo geométrico central A'. Esta parede de fundo é formada por uma parte de fundo de cada metade do molde 2A, 2B.

[0061] A parede lateral não cilíndrica 200 é uma extensão da porção de moldagem superior cilíndrica 21 e está formando uma superfície de moldagem lateral centralizada sobre o eixo geométrico central A’.

[0062] O valor do raio R da parede de transição côncava 201 não está limitando a invenção. Preferivelmente, no entanto, mas não necessariamente, este raio R da parede côncava pode ser de pelo menos 4 mm e, mais particularmente, pelo menos 7 mm.

[0063] No exemplo particular da Figura 3, a parede de fundo 202 é uma parede plana perpendicular ao eixo geométrico A’, mas dentro do escopo da invenção a parede de fundo 202 pode ter qualquer outro perfil, e não sendo necessariamente plana.

[0064] A parede lateral 200 está em transição em toda a sua periferia com a parede de fundo 202 ao longo da referida parede de transição côncava 201 do raio R.

[0065] A seção transversal da parede lateral não cilíndrica 200, medida em um plano perpendicular ao eixo geométrico central A’, é maior no ponto de transição 200b/201a com a parede de transição côncava 201.

[0066] Mais particularmente, a parede lateral não cilíndrica 200 não compreende qualquer porção cilíndrica.

[0067] Mais particularmente, neste exemplo, a seção transversal da parede lateral 200, em um plano perpendicular ao eixo geométrico central A’, é aumentada continuamente a partir da sua extremidade superior 200a em direção a sua extremidade inferior 200b na transição com a referida parede de transição côncava 201.

[0068] Mais particularmente, no exemplo particular da Figura 3, a parede lateral não cilíndrica é constituída por uma porção principal inferior 200c e uma pequena porção de transição superior 200d que é ligeiramente convexa. A porção principal inferior 200c está em transição à porção de moldagem superior cilíndrica 21 ao longo da referida porção de transição convexa superior 200d.

[0069] O perfil na seção transversal longitudinal da porção principal inferior 200c da parede lateral 200, em um plano paralelo ao eixo geométrico central A’, é substancialmente plano.

[0070] Neste exemplo, a porção principal inferior 200c da parede lateral 200 pode formar uma superfície de moldagem de revolução centralizada sobre o eixo geométrico central A’, e em particular, uma superfície de moldagem tronco-cônica tendo o seu vértice orientado para cima. A porção principal inferior 200c da parede lateral 200 também pode formar uma superfície de moldagem piramidal de qualquer seção transversal poligonal, incluindo, de forma especial, a forma quadrada, a forma retangular, a forma hexagonal e a forma octogonal.

[0071] Mais particularmente, a parede lateral cilíndrica 200 está levemente em transição com a parede de transição côncava 201 sem qualquer raio convexo na transição entre a porção de parede lateral 200 e a parede de transição côncava 201.

[0072] No exemplo em particular da Figura 3, mas não necessariamente, a parede de transição côncava 201 está levemente em transição com a parede de fundo 202 sem qualquer raio convexo na transição entre a parede de transição côncava 201 e a parede de fundo 202.

[0073] Em referência à figura 3, a distância de deslocamento ddeslocamento é a distância medida, em um plano perpendicular ao eixo geométrico central A’, entre:- a extremidade superior 200a da parede lateral não cilíndrica 200 na transição com a porção de moldagem superior cilíndrica 21, e- um ponto mais externo da parede de transição côncava 201 onde a seção transversal (dmax) da porção de moldagem inferior 20, medida em um plano perpendicular ao eixo geométrico central A’, é maior.

[0074] De acordo com a invenção, a distância de deslocamento ddeslocamento, é pelo menos 2 mm, preferivelmente, pelo menos 3 mm e, mais preferivelmente, pelo menos 4 mm.

[0075] A distância de deslocamento ddeslocamento depende, particularmente, do volume do recipiente final 1. Quanto maior for o recipiente final, maior será a distância de deslocamento ddeslocamento do deslocamento. A título de exemplos apenas:- para um recipiente 1 de 370 ml, a distância de deslocamento ddeslocamento do deslocamento pode ser de 2 mm; - oara um recipiente 1 de 720 ml, a distância de deslocamento ddeslocamento do deslocamento pode ser de 4 mm.

[0076] O ângulo de inclinação da parede lateral não cilíndrica 200 é definido conforme o ângulo α medido, em um corte transversal longitudinal de plano paralelo ao eixo geométrico central A’, entre o eixo geométrico central A' e uma linha cheia L incluindo a extremidade superior 200a e a extremidade inferior 200b da parede lateral não cilíndrica 200.

[0077] No exemplo particular das Figuras 3 e 4, o ângulo α é também substancialmente igual ao ângulo de conicidade da porção principal inferior 200c da parede lateral 200.

[0078] De acordo com a invenção, esta inclinação do ângulo α não é menor que 3° e, preferivelmente, não menor que 5°.

[0079] A inclinação do ângulo α é dependente do volume do recipiente final 1. A título de exemplos apenas:- para um recipiente 1 de 370 ml, o ângulo de inclinação α pode ser de 18°;- para um recipiente 1 de 720 ml, o ângulo de inclinação α pode ser de 5°;

[0080] A altura H da parede lateral não cilíndrica 200 é particularmente dependente do volume do recipiente final 1, e é, na maioria dos casos, pelo menos 10 mm e, mais preferencialmente, pelo menos 25 mm.

[0081] A porção centralizada saliente 30 da base de molde 30 se projeta através da parede de fundo 202 no interior da cavidade do molde MC1 e forma um domo no interior da cavidade do molde MC1. O vértice 300 desta forma de domo da porção centralizada saliente 30 é a porção superior da mesma.

[0082] O diâmetro máximo D desta porção centralizada saliente 30 é, preferivelmente, não maior que 27 mm, preferivelmente, não maior que 25 mm, e ainda mais preferivelmente, não maior que 20 mm.

[0083] Mais particularmente, as porções centralizadas salientes 30 projetam-se no interior da cavidade do molde MC1 através da referida parede de fundo 202, de tal modo que a porção de centralização saliente 30 e as partes inferiores das referidas metades de molde 2A, 2B formam uma superfície de moldagem inferior da cavidade do molde MC1 para a moldagem da base de um recipiente primário.

[0084] O recipiente plástico esticado biaxialmente resistente ao calor 1 da figura 1, pode ser fabricado através de moldagem por sopro duplo da pré-forma P da figura 2 como se segue.

[0085] A pré-forma P é conduzida através de um forno de pré-aquecimento para produzir, de forma intencional, um perfil de temperatura desejado no interior da pré-forma. Para uma pré-forma P de PET, o pré-aquecimento da pré-forma P pode ser, por exemplo, entre 90°C e 120°C.

[0086] Quando na temperatura adequada, a pré-forma P é transferida para o molde de sopro primário M1 cujo a cavidade do molde MC1 está sendo aquecida acima da Tg da pré-forma.

[0087] A título de exemplo apenas, para uma pré-forma P de PET, as duas metades do molde 2A, 2B do molde de sopro primário M1 podem ser aquecidas até uma temperatura de pelo menos cerca de 140°C e, preferivelmente, cerca de 180°C, o molde da base 3 do molde de sopro primário M1 pode ser aquecido até uma temperatura de cerca de 120°C-130°C para evitar o problema de adesão quando da remoção do recipiente da cavidade do molde.

[0088] Em referência à Figura 4, a pré-forma P é posicionada no molde de sopro M1 de modo que ela seja suportada e retida no molde de sopro M1 pelo seu anel de suporte de gargalo 11b e que o corpo 10A (abaixo do anel de suporte de gargalo 11b) da pré-forma P esteja dentro da cavidade do molde MC1.

[0089] Uma vez posicionado no molde de sopro primário aquecido M1, o corpo 10A da pré-forma P é, de forma intencional, moldado por sopro esticado biaxialmente (na direção axial e em uma direção radial) dentro da cavidade do molde MC1 a fim de formar um recipiente primário esticado biaxialmente C1 mostrado na Figura 5, e tendo um corpo 10B de maior volume e formado pela superfície de moldagem aquecida interna da cavidade do molde MC1. O finish de gargalo 11 é utilizado para manter a pré-forma no molde por sopro H, e, portanto, não é esticado. Esta moldagem por sopro estirada biaxialmente pode ser, de forma intencional, obtida por meio de uma haste de esticamento e ar introduzido sob pressão no interior da pré-forma P.

[0090] Conforme a temperatura de aquecimento (120°C - 130°C) do molde da base 3 é menor do que a temperatura de aquecimento (cerca de 180°C) do par de metades de molde 2A, 2B, a porção da base do recipiente, moldada pela porção centralizada saliente 30 do molde da base 3, tem uma cristalinidade inferior que a porção restante da base do recipiente moldada pelas partes inferiores do par de metades de molde 2A, 2B formando a parede de fundo 202 da cavidade do molde MC1. Ao utilizar uma porção centralizada saliente 30 tendo uma pequena dimensão transversal (D) de não mais do que 27 mm, a porção da base tendo a menor cristalinidade é, de forma vantajosa, reduzida, o que reduz o esticamento da base do recipiente final 1, e melhora a resistência ao encolhimento da base do recipiente final 1 quando envasado a quente.

[0091] Uma vez que o recipiente primário esticado biaxialmente C1 é formado, ele é posteriormente submetido a uma etapa de encolhimento.

[0092] Esta etapa de encolhimento é realizada no interior do molde de sopro primário M1, liberando a pressão de ar no interior do recipiente C1, e mantendo o recipiente primário esticado biaxialmente C1 no interior do molde de sopro primário aquecido M1, por um período de tempo suficiente (por exemplo, não mais que 1s) para obter o encolhimento necessário.

[0093] Um recipiente secundário encolhido C2 de volume ligeiramente menor (mostrado na figura 6) é assim obtido. As tensões de orientação liberam o encolhimento no recipiente C2. Em seguida, o recipiente encolhido C2 é transferido, sem ser reaquecido ao molde de sopro secundário M2 (figura 7) para ser soprado novamente.

[0094] Em uma outra variante, a etapa de encolhimento pode ser realizada do lado de fora do molde de sopro primário M1. Em tal caso, o recipiente primário esticado biaxialmente C1 é transferido para um forno de tratamento térmico. Neste forno, o calor aplicado faz com que o recipiente primário esticado biaxialmente C1 se submeta a um grau significativo de encolhimento, e forme o recipiente secundário encolhido C2.

[0095] O volume deste recipiente secundário encolhido é ligeiramente menor que o volume do recipiente final, e o recipiente secundário encolhido C2 é, de forma intencional, soprado novamente no molde de sopro secundário M2, a fim de formar o recipiente esticado biaxialmente resistente ao calor 1 de volume ligeiramente maior que é mostrado na figura 1.

[0096] Fazendo referência à figura 7, o molde de sopro secundário M2, utilizado como segundo molde de sopro no processo de moldagem de sopro duplo, compreende moldar uma cavidade MC2 tendo um eixo geométrico central vertical A”, e definida pelas superfícies de moldagem internas de um par de metades de molde 4A e 4B e pela face superior 50 de um molde de base 5, incluindo uma porção centralizada saliente 50a semelhante à porção centralizada saliente 30 do primeiro molde de sopro M1.

[0097] As metades de molde 4A e 4B são, de forma intencional, providas com meios de aquecimento (não mostrados), por exemplo, meios de aquecimento, utilizando um fluido de aquecimento como o óleo, a fim de aquecer as suas superfícies internas de moldagem a uma temperatura estabelecida e controlada. O molde da base 5 é também, de forma intencional, provido com meios de aquecimento (não mostrados), por exemplo, meios de aquecimento utilizando um fluido de aquecimento como o óleo, a fim de aquecer a face superior 50 de um molde de base 5, incluindo a porção centralizada saliente 50a, a uma temperatura estabelecida e controlada que pode ser diferente ou igual à temperatura das metades de molde 4A, 4B.

[0098] A título de exemplo apenas, para um recipiente de PET, as duas metades de molde 4A, 4B do molde de sopro secundário M2 podem ser aquecidas até uma temperatura de pelo menos cerca de 140°C, e são, preferivelmente, aquecidas até uma temperatura de cerca de 140°C, o molde da base 5 do molde de sopro secundário M2 pode ser aquecido até uma temperatura de cerca de 120°C- 130°C.

[0099] No exemplo particular das Figuras de 7 a 9, o molde da base 50 é móvel axialmente entre uma posição inferior mostrada na figura 7 e uma posição superior mostrada na Figura 9.

[0100] Durante a segunda etapa de moldagem por sopro dentro do molde de sopro secundário M2, na primeira sub- etapa, o recipiente secundário encolhido C2 é primeiro soprado novamente no interior da cavidade do molde MC2, com o molde da base 50 na posição inferior, a fim de moldar o recipiente intermediário C3 da Figura 8. Em seguida, na segunda sub-etapa, o molde da base 50 é atuado para se mover a partir da posição inferior da figura 8 para a posição superior da figura 9, a fim de encaixotar internamente a base do recipiente intermediário C3, e formar a base 101 do recipiente final 1.

[0101] Em referência à figura 10, a base 101 do recipiente final, é deformável internamente (linhas tracejadas) para absorver a pressão de vácuo no interior do recipiente, quando envasado a quente, sem provocar a deformação indesejada nas outras porções do recipiente 1.

[0102] Mais particularmente, esta base 101 compreende uma porção ressaltada (“heel”) 1010 formando um anel de contato para apoiar, de forma estável, o recipiente 1 em posição vertical, sobre uma superfície plana. A base 101 também compreende uma porção de parede móvel central 1011 circundada pela porção ressaltada e compreendendo uma parede móvel 1011a e uma porção de flexão (“push-up”) central 1011b.

[0103] Nesta variante, a parede móvel 1011a forma uma parede substancialmente tronco-cônica.

[0104] Quando o recipiente 1 é removido do molde secundário M2, o vértice da referida parede substancialmente tronco-cônica 1011a está orientado na direção do lado de fora do recipiente 1 (ver figura 10/linha cheia).

[0105] Uma vez que o recipiente é envasado a quente com um líquido quente ou semelhante, em seguida, sendo tampado e arrefecido, a pressão de vácuo gerada no interior do recipiente 1 faz a porção da parede móvel 1011 mover para cima para dentro do recipiente, a fim de reduzir automaticamente o volume do recipiente e acomodar tal pressão de vácuo, sem a deformação indesejada do corpo do recipiente 10. Nesta concretização particular, a parede tronco-cônica 1011a é invertida sob as pressões de vácuo, o vértice (Figura linha 10/linha tracejada) da parede tronco-cônica deformada 1011a sendo orientada na direção do interior do recipiente 1.

[0106] O recipiente esticado biaxialmente 1 fabricado a partir do referido processo de sopro duplo golpe é resistente ao calor e pode ser envasado a quente sem deformação indesejada ou pode ser esterilizado no processo de pasteurização ou no processo de retorta, sem o encolhimento significativo do recipiente 1.

[0107] Tem de ser salientado que graças ao novo perfil da porção de moldagem inferior 20 da cavidade do molde primária MC1, a deformação, induzida pelo encolhimento, da base do acima referido recipiente plástico primário esticado biaxialmente C1, leva à formação de uma base contraída melhorada (recipiente C2), cuja a dimensão e a geometria podem ser próximas da dimensão e geometria da cavidade do molde MC2 de um molde de sopro secundário M2 do processo de sopro duplo, e, assim, podem reduzir significativamente o esticamento desta base contraída no interior do molde secundário M2. A base 101 do recipiente final 1 é, portanto, menos sujeita a um fenômeno de encolhimento quando enchida a quente e é mais estável, e na melhor das hipóteses não encolhe de nenhuma maneira.

[0108] Mais particularmente, no caso de um recipiente 1 tendo uma base móvel para acomodar a pressão de vácuo quando envasado a quente, se a referida base 101 foi muito encolhida, tal encolhimento significante já poderia mover a parede móvel 1011a e a porção de flexão central 1011b no recipiente final (antes de ser envasado a quente), assim drasticamente, e no pior dos casos perder, a capacidade da referida base móvel absorver o vácuo. Com a invenção, o baixo encolhimento da base 101 do recipiente 1 permite manter uma parede móvel 1011 substancialmente na sua posição da figura 10 (linhas cheias) com o vértice da parede substancialmente tronco-cônica 1011a sendo orientada em direção do lado de fora do recipiente 1. A capacidade da base móvel 101 para acomodar a pressão de vácuo no interior do recipiente 1 quando envasado a quente é assim totalmente preservada.

[0109] A Figura 11 mostra outro exemplo de molde primário M1, onde a parede de fundo 202 não é plana, mas é tronco- cônica com o seu vértice orientado para cima em direção ao interior da cavidade do molde MC1. A Figura 13 mostra o recipiente secundário encolhido C2 que é obtido a partir de um recipiente primário tendo sido moldado por sopro esticado biaxialmente na cavidade do molde MC1 da figura 12, após o encolhimento do referido recipiente primário. O encolhimento da base do recipiente primário forma uma base substancialmente plana no recipiente secundário encolhido C2.

[0110] A Figura 13 mostra outro exemplo de molde primário M1, onde a parede lateral 200 não é plana na seção transversal longitudinal mas é ligeiramente convexa. A Figura 15 mostra o recipiente secundário encolhido C2 que é obtido a partir de um recipiente primário que foi moldado por sopro esticado biaxialmente na cavidade do molde MC1 da figura 13, após o encolhimento do referido recipiente primário.

Claims

1. Molde de sopro primário, para moldagem por sopro de um recipiente primário (C1) esticado biaxialmente em um processo de moldagem por sopro duplo, o referido molde de sopro primário (M1) caracterizado pelo fato de compreender uma cavidade de molde (MC1), sendo que a referida cavidade do molde (MC1) compreende uma porção de moldagem superior cilíndrica (21) e uma porção de moldagem inferior (20), sendo que a referida porção de moldagem inferior (20) da cavidade do molde (MC1) compreende uma parede lateral (200), que é uma extensão da porção de moldagem superior cilíndrica (21), que forma uma superfície de moldagem centralizada sobre um eixo geométrico central (A’ ) , e que não é cilíndrica ou não compreende uma porção cilíndrica, uma parede de transição côncava (201) onde a seção transversal da cavidade do molde (MC1), medida em um plano perpendicular ao eixo geométrico central (A’), sendo a maior, e uma parede de fundo (202) transversal em relação ao eixo geométrico central (A'), sendo que a parede lateral não cilíndrica (200) da porção de moldagem inferior (20) está em transição em toda a sua periferia à parede de fundo (202) ao longo da referida parede de transição côncava (201), sendo que a seção transversal da parede lateral não cilíndrica (200), medida em um plano perpendicular ao eixo geométrico central (A’), sendo a maior na transição com parede de transição côncava (201), sendo que a porção de moldagem inferior (20) define uma distância de deslocamento (ddeslocamento) de pelo menos 2 mm, a referida distância de deslocamento (ddeslocamento) sendo medida, em um plano perpendicular ao eixo geométrico central (A’), entre, por um lado, na extremidade superior (200a) da parede lateral não cilíndrica (200) na transição com a porção de moldagem superior cilíndrica (21) e, por outro lado, um ponto mais externo da parede de transição côncava (201) onde a seção transversal (dmax) da porção de moldagem inferior (20), medida em um plano perpendicular ao eixo geométrico central (A’ ) , sendo a maior, e sendo que o ângulo de inclinação (α) da parede lateral não cilíndrica (200) não é menor que 3°, e preferivelmente, não menor que 5°, o referido ângulo de inclinação (α) sendo medido, em um corte longitudinal ao plano paralelo ao eixo geométrico central (A’), entre o eixo geométrico central (A') e uma linha cheia (L) incluindo a extremidade superior (200a) e a extremidade inferior (200b) da parede lateral não cilíndrica (200).

2. Molde de sopro primário, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a parede lateral não cilíndrica (200) não compreender qualquer porção cilíndrica.

3. Molde de sopro primário, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a seção transversal da parede lateral não cilíndrica (200) ser continuamente aumentada a partir da sua extremidade superior (200a) em direção a sua extremidade inferior (200b) na transição com a referida parede de transição côncava (201).

4. Molde de sopro primário, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de a parede lateral não cilíndrica (200) ser piramidal ou tronco-cônica com seu vértice orientado para cima ou compreendendo pelo menos uma parte inferior (200c) que é piramidal ou tronco- cônica com seu vértice orientado para cima.

5. Molde de sopro primário, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de o referido ponto mais externo (200b/201a) estar na transição entre a parede lateral não cilíndrica (200) e a parede de transição côncava (201).

6. Molde de sopro primário, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de a parede lateral não cilíndrica (200) estar em transição com a parede de transição côncava (201) sem qualquer raio convexo.

7. Molde de sopro primário, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de compreender um molde da base (3) tendo uma porção de centralizada saliente (30) que se projeta através da parede de fundo (202) no interior da cavidade do molde (MC1).

8. Molde de sopro primário, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de a parede de fundo (202) ser uma parede plana perpendicular ao eixo geométrico central (A’), ou ser tronco-cônica com o seu vértice voltado para o interior da cavidade do molde (MC1).

9. Molde de sopro primário, para moldagem por sopro de um recipiente primário (C1) esticado biaxialmente em um processo de moldagem por sopro duplo, o referido molde de sopro primário (M1), caracterizado pelo fato de compreender uma cavidade de molde (MC1) definida por um par de metades de molde (2A, 2B) e um molde da base (3), sendo que a cavidade do molde (MC1) compreende uma parede de fundo (202) formada por uma parte inferior de cada metade de molde (2A, 2B), sendo que o molde da base (3) compreende um porção centralizada saliente (30) que se projeta para o interior da cavidade do molde (MC1) através da referida parede de fundo (202), sendo que a porção centralizada saliente (30) se projeta para o interior da cavidade do molde (MC1) através da referida parede de fundo (202), de tal forma que a porção centralizada saliente (30) e as partes inferiores das referidas metades de molde (2A, 2B) formarem uma superfície de moldagem inferior da cavidade do molde (MC1) para a moldagem da base de um recipiente primário, e sendo que a dimensão transversal máxima (D) da referida porção centralizada saliente (30) não é maior que 27 mm.

10. Molde de sopro primário, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender primeiros meios de aquecimento para o aquecimento do par de metades de molde (2A, 2B), e mais particularmente, meios de aquecimentoelétrico, e segundos meios de aquecimento para o aquecimento do molde da base (3), e mais particularmente, meios de aquecimento a óleo.

11. Molde de sopro primário, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de os segundos meios de aquecimento estarem adaptados para aquecer o molde da base (3) a uma temperatura mais baixa que a temperatura de aquecimento do par de metades de molde (2A, 2B).

12. Sistema para moldagem por sopro duplo de recipientes resistentes ao calor, o referido sistema caracterizado pelo fato de compreender um molde de sopro primário (M1), conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, para a moldagem por sopro de um recipiente primário esticado biaxialmente (C1) a partir de uma pré-forma de plástico (P), e um molde de sopro secundário (M2) para a moldagem por sopro de um recipiente final esticado biaxialmente (1) a partir do recipiente primário esticado biaxialmente (C1) após o encolhimento do mesmo.

13. Método para moldar por sopro duplo um recipiente resistente ao calor, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:- prover uma pré-forma de plástico (P) na cavidade do molde (MC1) de um molde de sopro primário (M1), conforme definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 11;- moldar por sopro esticando biaxialmente a pré-forma (P) no interior da cavidade do molde (MC1) para formar um recipiente primário esticado biaxialmente (C1);- aquecer o recipiente primário esticado biaxialmente do lado de dentro ou do lado de fora do molde de sopro primário (M1) para fazer o recipiente primário esticado biaxialmente (C1) encolher e para obter um recipiente secundário encolhido (C2),- prover o referido recipiente secundário encolhido (C2) em um molde de sopro secundário (M2),- moldar por sopro o recipiente secundário encolhido (C2) no interior do molde de sopro secundário (M2) para formar um recipiente final resistente ao calor e esticado biaxialmente (1).

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o molde de sopro secundário (M2) ser adaptado para moldar, no recipiente final (1), uma base (11) que é móvel para cima no interior do recipiente (1) para absorver a pressão de vácuo no interior do recipiente.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 14, caracterizado pelo fato de a cavidade do molde (MC1) do molde de sopro primário (M1) e a cavidade do molde (MC2) do molde de sopro secundário (M2) serem aquecidas a temperaturas acima da Tg do material plástico da pré-forma.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 15, caracterizado pelo fato de o molde primário (M1) ser aquele definido em qualquer uma das reivindicações de 9 a 11, e sendo que o molde da base (3) do referido molde principal ser aquecido a uma temperatura mais baixa que a temperatura de aquecimento do par de metades de molde (2A, 2B).