BR112019011276B1

BR112019011276B1 - Garrafa plástica para conter um produto sob pressão

Info

Publication number: BR112019011276B1
Application number: BR112019011276-6A
Authority: BR
Inventors: Christopher P. Wolak; Niles Stenmark; Kimberly J. Harris; Rodney L. Prater; Daniel S. Mcgrath
Original assignee: S.C. Johnson & Son, Inc.
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2023-10-17
Also published as: KR20190091277A; KR102499643B1; JP2019536704A; WO2018102482A1; EP3548401B1; MX2019006404A; CN110225867A; AU2017368160A1; AR110306A1; EP3548401A1; JP7017570B2; AR121831A2; US10486891B2; BR112019011276A2; ES2870131T3; CN110225867B; US20180155113A1; AU2017368160B2

Abstract

uma garrafa plástica (100) para conter um produto sob pressão, tal como um produto a ser distribuído como um aerossol. a garrafa plástica (100) inclui uma base arredondada (106), um corpo (104) se estendendo em torno de um eixo da garrafa (100) a partir da base (106) para uma extremidade de topo (102) da garrafa (100), e um acabamento (108) na extremidade de topo (102) da garrafa (100). a base (106) e o acabamento (108) são configurados para eliminar ou reduzir propriedades indesejáveis tais como ruptura, fragmentação quando derrubada, e rachadura de tensão.

Description

ANTECEDENTES Campo da Invenção

[001] Nossa invenção em geral se refere a um sistema de distribuição pressurizado que inclui uma garrafa plástica. Tal sistema pode ser usado para distribuir, por exemplo, um spray de aerossol. Mais especificamente, nossa invenção se refere a um sistema de distribuição que inclui uma garrafa plástica para conter um produto sob pressão, com a garrafa tendo uma configuração única que elimina ou reduz propriedades indesejáveis tais como ruptura, fragmentação quando derrubada, e rachadura por tensão.

Técnica Relacionada

[002] Sistemas de distribuição pressurizados, tais como sistemas usados para distribuir produtos em aerossol, convencionalmente têm incluído recipientes metálicos (por exemplo, aço ou alumínio) para conter o produto sob pressão antes de ser distribuído do sistema. Exemplos de produtos que são distribuídos com tais sistemas incluem purificadores de ar, purificadores de tecidos, repelentes de insetos, tintas, sprays corporais, sprays de cabelo, produtos de pulverização de sapatos ou calçados, chantilly e queijo processado. Recentemente, tem crescido o interesse em usar garrafas plásticas como uma alternativa aos recipientes metálicos em sistemas de distribuição pressurizados porque as garrafas plásticas têm várias vantagens potenciais. Por exemplo, as garrafas plásticas podem ser mais fáceis e mais baratas de fabricar que recipientes metálicos, e garrafas plásticas podem ser feitas em uma variedade mais ampla de formatos interessantes que recipientes metálicos. Como outro exemplo, as garrafas plásticas são em geral mais fáceis de reciclar que recipientes metálicos.

[003] Para ser vendido como um produto comercial, um sistema de distribuição de aerossol pressurizado, incluindo um sistema com uma garrafa plástica deve satisfazer as exigências regulamentares de aerossol, por exemplo, regulamentações de segurança de U.S. Department of Transportation and European Aerosol Federation (FEA). Tais regulamentos determinam que o sistema não se rompa em certas pressões, que o sistema não falhe com impacto em certos testes de queda, e que quando o sistema se rompe, não sejam criados fragmentos de material. Outras regulamentações exigem que os materiais do recipiente/garrafa deformem em uma maneira segura quando o sistema é aquecido a certas temperaturas, por exemplo, que o sistema não deforme sob certas condições de modo que uma válvula no topo do sistema seja expelida.

[004] Além de satisfazer regulamentos de segurança, para ser comercialmente bem sucedido, um sistema de distribuição pressurizado deve também ser funcional em outras maneiras. Por exemplo, o sistema deve ser capaz de ficar de pé em uma superfície nivelada. Adicionalmente, a garrafa plástica em um sistema de distribuição de alta pressão precisa ser resistente a fissuras e rachaduras de tensão, à medida que tais defeitos visuais podem levar o usuário a pensar que a garrafa está quebrando. Fissuras e rachaduras de tensão podem também levar a vazamento de produto da garrafa.

[005] Várias técnicas foram desenvolvidas na técnica para fazer garrafas plásticas que satisfaçam as exigências regulamentares e funcionais para uso como parte de um sistema de distribuição pressurizado. Um exemplo de tal técnica é usar calor para induzir cristalização no plástico em certas regiões de uma garrafa. Tal garrafa plástica cristalizada pode ser mais resistente a alguns defeitos dependendo dos tipos particulares de produtos que são usados na garrafa. Mas, ao mesmo tempo induzir a cristalização pode causar vários outros problemas, tal como resistência reduzida ao impacto, aumento em rachadura de tensão, e causar descoloração em uma garrafa de plástico de outro modo transparente. Em resumo, é difícil obter uma garrafa plástica tendo uma combinação de propriedades necessárias e desejáveis para usar a garrafa em um sistema de distribuição pressurizado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] De acordo com um aspecto, nossa invenção fornece uma garrafa plástica para conter um produto sob pressão. A garrafa plástica inclui uma base arredondada em uma extremidade de fundo da garrafa, um corpo se estendendo em torno de um eixo da garrafa da base para uma extremidade de topo da garrafa, e um acabamento na extremidade de topo da garrafa, o acabamento se estendendo em torno do eixo da garrafa. O acabamento inclui uma superfície interna tendo (i) uma primeira seção adjacente à extremidade de topo da garrafa, a primeira seção se estendendo substancialmente perpendicular ao eixo da garrafa, e (ii) uma segunda seção que é inclinada para dentro na direção do eixo da garrafa.

[007] De acordo com outro aspecto, nossa invenção fornece uma garrafa plástica para conter um produto sob pressão. A garrafa plástica inclui uma base arredondada em uma extremidade de fundo da garrafa, com a base sendo mais espessa em uma posição adjacente a um eixo da garrafa, e cm a espessura diminuindo a uma taxa de cerca de 3,8 mm por mm ao longo da base a partir do eixo da garrafa. A garrafa também inclui um corpo se estendendo em torno de um eixo da garrafa a partir da base para uma extremidade de topo da garrafa, e um acabamento em uma extremidade de topo da garrafa, o acabamento se estendendo em torno do eixo da garrafa.

[008] De acordo com ainda outro aspecto, nossa invenção fornece uma garrafa plástica para conter um produto sob pressão. A garrafa plástica inclui um acabamento em uma extremidade de topo da garrafa, com o acabamento se estendendo em torno de um eixo da garrafa. Um corpo da garrafa se estende em torno do eixo da garrafa a partir do acabamento na direção de uma extremidade de fundo da garrafa. Uma base arredondada é fornecida na extremidade de fundo da garrafa, com a base sendo mais espessa em uma posição adjacente ao eixo da garrafa. Se a base é dividida em três seções iguais entre uma posição que corresponde com o eixo da garrafa e uma posição adjacente ao corpo da garrafa, uma primeira seção adjacente ao eixo da garrafa é cerca de 20% do peso total da base, uma segunda seção adjacente à primeira seção é cerca de 45% do peso total da base, e uma terceira seção adjacente ao corpo da garrafa é cerca de 35% do peso total da base.

[009] De acordo com um aspecto adicional, nossa invenção fornece uma garrafa plástica contendo um produto sob pressão. A garrafa plástica inclui uma base arredondada em uma extremidade de fundo da garrafa, com a base sendo mais espessa em uma posição adjacente a um eixo da garrafa, e co a espessura aumentando a uma taxa de 3,8 mm por mm ao longo da base a partir do eixo da garrafa. A garrafa plástica também inclui um corpo se estendendo em torno de um eixo da garrafa a partir da base para uma extremidade de topo da garrafa. A garrafa plástica ainda inclui um acabamento em uma extremidade de topo da garrafa, com o acabamento se estendendo em torno do eixo da garrafa. O acabamento inclui uma superfície interna que tem uma primeira seção adjacente à extremidade de topo da garrafa, com a primeira seção se estendendo substancialmente perpendicular ao eixo da garrafa. O acabamento também inclui uma segunda seção que é inclinada para dentro na direção do eixo da garrafa.

BREVE DESCRIÇÃO DE DESENHOS

[010] A Figura 1 é uma vista lateral de uma garrafa de acordo com uma modalidade de nossa invenção.

[011] A Figura 2 é uma vista em seção transversal da garrafa mostrada na Figura 2, quando tomada ao longo da linha 2-2.

[012] A Figura 3 é uma vista detalhada da extremidade de topo da seção transversal da garrafa mostrada na Figura 2.

[013] A Figura 4 é uma vista detalhada da extremidade inferior da seção transversal da garrafa mostrada na Figura 2.

[014] A Figura 5 é uma vista em seção transversal de uma pré-forma para fazer a garrafa mostrada na Figura 1.

[015] A Figura 6 é uma vista lateral de sistema de distribuição pressurizado de acordo com uma modalidade de nossa invenção.

[016] A Figura 7 é uma vista em seção transversal de um sistema de distribuição mostrado na Figura 5, quando tomada ao longo da linha 7-7.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[017] Nossa invenção em geral se refere a um sistema de distribuição pressurizado que inclui uma garrafa plástica. Mais especificamente, nossa invenção se refere a um sistema de distribuição que inclui uma garrafa plástica para conter um produto sob pressão, com a garrafa tendo uma configuração única que elimina ou reduz os efeitos indesejáveis tais como ruptura, falha quando derrubada, e rachadura de tensão.

[018] Na descrição que segue, algumas vezes explicaremos os aspectos de nossa invenção no contexto específico de uma garrafa de plástico que é usada em um sistema de distribuição de aerossol. Aqueles versados na técnica apreciarão facilmente, no entanto, que nossa invenção não é limitada ao uso com produtos de aerossol. Em vez disto, os sistemas de distribuição pressurizados que incluem uma garrafa plástica descrita aqui poderiam alternativamente ser usados em conjunto com produtos diferentes de aerossol. Por exemplo, os sistemas de distribuição descritos aqui poderiam ser usados para distribuir produtos de espuma tal como creme de barbear ou sabão, ou usados para distribuir produtos alimentícios, tais como soda, chantilly, queijo processado, e similar.

[019] A Figura 1 mostra uma garrafa 100 para uso em um sistema de distribuição pressurizado de acordo com uma modalidade de nossa invenção. Por clareza, esta figura não inclui alguns dos componentes que seriam uma parte de um sistema de distribuição completo que inclui a garrafa 100. Por exemplo, um mecanismo de pulverização não é mostrado no topo da garrafa 00 na Figura 1, nem a garrafa 100 inclui uma estrutura no fundo (por exemplo, um copo de base) que permite que a garrafa 100 fique de pé. Uma descrição mais completa de um sistema de distribuição usando a garrafa 100 será descrito abaixo.

[020] A garrafa 100 nesta modalidade é feita de um material plástico. Como tal, a garrafa 100 pode ser formada usando, por exemplo, técnicas de moldagem de injeção, compressão e/ou sopro, eu são bem conhecidas na técnica. Em processos de moldagem de injeção e sopro, uma pré-forma de plástico é formada primeiramente usando moldagem de injeção. A pré-forma de plástico é subsequentemente aquecida e moldada por sopro por estiramento no formato final da garrafa 100. Alguns exemplos de tais plásticos incluem PET linear ou ramificado, policarbonato (PC), naftalato de polietileno (PEN), nylon, furanoato de polietileno (PEF), poliolefinas (PO) tais como polietileno (PE) e polipropileno (PP) e outros poliésters, e suas misturas. Deve ser notado que o formato geral, tamanho e proporções da garrafa 100 mostrada na Figura 1 são meramente exemplares. De fato, uma das vantagens de usar plástico para formar a garrafa 100 é que o plástico pode ser moldado em uma ampla variedade de formatos e tamanhos.

[021] A garrafa 100 inclui uma extremidade superior 102, uma base 106, e um corpo 104 com uma parede lateral 105 entre a extremidade superior 102 e a base 106. Nesta modalidade, o corpo 104 da garrafa 100 é redondo e se estende em torno de um eixo A. a extremidade superior 102 inclui um acabamento 108 tendo um anel de engaste 110 circundando uma abertura 112 da garrafa 100. Uma válvula (não mostrada pode ser engastada no anel de engaste 110 a fim de fixar com segurança a válvula na garrafa 100. o produto contido na garrafa 100 pode desse modo ser distribuído através da válvula. O acabamento 108 também inclui um anel de transferência 114 posicionado abaixo do anel de engaste 110. Durante o processo para fabricar a garrafa 100, uma pré-forma da garrafa 100 pode ser preso no anel de transferência 114 para transferir a pré-forma entre estações de processamento.

[022] Note, a linha B-B é mostrada em uma posição que em geral demarca o acabamento 108 e o corpo 104. Em um processo de moldagem de injeção e sopro por estiramento de fazer a garrafa 100, a linha B-B também demarca as partes da garrafa 100 que são estiradas no processo de moldagem por sopro (isto é, o corpo 104 e a base 106), a partir da parte que é formada no processo de moldagem por injeção, mas não reformada no processo de moldagem por sopro (isto é, o acabamento 108). Detalhes adicionais de como a garrafa 100 é estirada no processo de moldagem por sopro, serão descritos abaixo em conjunto com uma descrição da pré-forma usada para fazer a garrafa 100.

[023] Notavelmente, em modalidades de nossa invenção, a garrafa 100 é fabricada de modo que nenhuma cristalinidade é induzida intencionalmente usando ajuste de calor durante um processo de moldagem de sopro por estiramento em que a garrafa 100 é formada. Por exemplo, em um processo de fabricar a garrafa 100 envolvendo uma moldagem de injeção e moldagem de sopro por estiramento, não existe etapa, tal como aquecimento, que seja conduzida a gim de aumentar intencionalmente a cristalinidade em uma região da garrafa - qualquer cristalinidade na garrafa 100 é meramente o produto da moldagem de injeção e moldagem de sopro por estiramento. Como tal, a cristalinidade no plástico da garrafa 100 é mantida baixa, particularmente na região de acabamento 108 da garrafa 100, que não está sujeita a estiramento no processo de moldagem de sopro. Em modalidades particulares de nossa invenção, a região de acabamento tem menos que cerca de 10% de cristalinidade na região de acabamento 108, menos que cerca de 25% de cristalinidade no corpo principal 104, e menos que cerca de 15% de cristalinidade na base 106. Note, como usada aqui, a cristalinidade é determinada de acordo com o Padrão ASTM D1505 de modo que: % de cristalinidade = [(ds-da)/(dc-da)] x 100 onde ds é a densidade de amostra em g/cm3, da é a densidade de um filme amorfo de 0% de cristalinidade (para PET, da e 1,333 g/cm3), e dc é a densidade do cristal calculada a partir de parâmetros de célula unitária (para PET dc '1,455 g/cm3).

[024] A figura 3 é uma vista em seção transversal da extremidade de topo da garrafa 100. Como pode ser vista na Figura 3, uma primeira seção 202A da superfície interna da garrafa 100 se estende para baixo a partir da abertura 112. Esta primeira seção 202A é substancialmente paralela ao eixo A até uma posição que é em geral adjacente ao anel de transferência 114. Nesta posição, uma segunda seção 202B d superfície interna na região de acabamento 108 é inclinada para dentro na direção do eixo A da garrafa 100, com a segunda seção 202B continuando abaixo do anel de transferência 114. Depois da segunda seção 202B, a superfície interna tem uma terceira seção 202C que é inclinada para fora a partir do eixo A-A. A terceira seção 202C continua para uma quarta seção 202D da superfície interna que está abaixo da linha B-B na seção da garrafa que corresponde com o corpo 104. A quarta seção 202D então continua para posições na garrafa 100 indicadas com a linha C-C na Figura 3. Na quarta seção 202D, a espessura da garrafa 100 diminui a tal ponto que, nos pontos que correspondem com a linha C-C, a garrafa 100 tem uma espessura que e substancialmente constante através da parede lateral 105 do corpo 104 até que a base 106 é atingida. Deve ser notado que um diâmetro do eixo A-A para as seções 204A e 204B da superfície externa da garrafa acima e abaixo do anel de transferência é o mesmo. Como tal, as seções do acabamento 10 que incluem as seções de superfície interna 202B, 202C e 202D são mais espessas comparadas com uma configuração em que a seção de superfície interna 202A continuou m paralelo com o eixo A-A através do acabamento de gargalo inteiro 102. Isto é, a garrafa 100 inclui material adicional na seção rotulada M quando comparada com uma configuração de garrafa padrão.

[025] Verificamos que o material adicional na seção M da garrafa 100 melhora de modo surpreendente o desempenho da garrafa em diferentes maneiras. Uma garrafa tendo uma configuração com material adicional no acabamento, como descrito acima, aumentou a resistência ao abaulamento quando a garrafa foi pressurizada e também notavelmente teve menos rachaduras de tensão quando comparada cm uma garrafa que não incluiu material adicional na seção M. Também é notável que, quando uma garrafa foi configurada de modo que material adicional também é fornecido em uma parte externa do acabamento 108 geral correspondendo com o posicionamento da seção M na garrafa 100, nenhum aperfeiçoamento significante poderia ser visto na resistência da garrafa a rachaduras de tensão. Um exemplo de uma garrafa plástica tendo material adicional fornecido em uma parte externa do acabamento 108 pode ser visto na Patente U.S. No. 7.303.087 B2. Esta patente descreve uma garrafa desenhada para reduzir a deformação fornecendo reforço para as regiões de gargalo e de ombro de uma garrafa plástica, o reforço sendo obtido fornecendo uma espessura aumentada da parede em uma direção do exterior da garrafa. Nossa invenção é diferente em que, em vez de fornecer o material adicional em uma parte externa da garrafa, o material adicional é efetivamente fornecido em uma parte interna da garrafa, isto é, com uma parte da superfície interna da garrafa 100 na região de acabamento 102 e a parte de coro principal 104 sendo inclinada para dentro, como descrito acima.

[026] Verificamos que relações particulares no peso de material com relação ao comprimento logo abaixo do anel de transferência 114 para a posição onde a espessura de parede lateral regular 105 começa (que é indicado pela linha C-C na Figura 3) resulta na garrafa 100 tendo propriedades excelentes. Especificamente, em uma modalidade de nossa invenção, a garrafa 100 tem cerca de 0,25 gramas de material por milímetro de comprimento na distância logo abaixo do anel de transferência 144 para as posições onde a espessura de parede lateral regular 105 começa. A fim de obter esta relação de peso com comprimento, o material que forma a garrafa 100 pode ser fornecido em uma distribuição de modo que as seções 202B, 202C e 202D são inclinadas, como descrito acima. No entanto, outras distribuições podem ser usadas enquanto ainda obtém a relação de peso e comprimento em 0,25 g/mm. Ao usar superfícies inclinadas, outro aspecto de nossa invenção é que a inclinação da superfície interna em seções 202C e 202D com relação à superfície externa é cerca de 0,35 mm/mm. Com tais distribuições do material, a garrafa é fornecida com rachaduras de tensão excelentes a região de acabamento 108. Adicionalmente, as garrafas tendo tais distribuições de material têm propriedades sinérgicas quando as garrafas são fornecidas com as configurações de base particulares, como discutido abaixo.

[027] Em uma modalidade particular de nossa invenção, a garrafa 100 é configurada com uma espessura de cerca de 3,75 mm no começo da seção 202B, e inclina a uma espessura máxima de cerca de 2,85 mm em cerca de 1 mm abaixo do anel de transferência 114. A espessura da garrafa então diminui para uma espessura de cerca de 0,80 mm nos pontos em cerca de 7 mm abaixo do anel de engaste. E, quando a garrafa tem tais dimensões e é feita de PET, a garrafa é fornecida com cerca de 1,80 g de material no comprimento logo abaixo do anel de transferência para os pontos em torno de 7 mm abaixo do anel de engaste.

[028] A Figura 4 é uma vista em seção transversal da base 106 da garrafa 100. a superfície de base 302 da garrafa 100 tem um formato em geral elíptico. No desenvolvimento de nossa invenção, verificamos que as configurações da garrafa tendo um formato arredondado tiveram um rendimento muito melhor que os formatos de base que são especificamente desenhados para permitir que a garrafa fique de pé. Por exemplo, os formatos de base configurados para fornecer pés na garrafa frequentemente abaulado para fora quando as garrafas de teste foram preenchidas com um produto e aquecidas. Adicionalmente, as garrafas com bases independentes frequentemente falharam em teste de queda, com as bases formatadas rompendo no impacto. Ainda adicionalmente, as bases independentes adicionaram pontos de tensão em torno da base quando as garrafas foram pressurizadas e rachaduras de tensão frequentemente eram generalizadas, todos estes problemas são enormemente reduzidos, se não completamente eliminados, ao usar bases arredondadas, um exemplo das quais é mostrado na Figura 4. A fim de permitir uma garrafa de base arredondada ficar de pé, um copo de base, por exemplo, pode ser fixado na extremidade de fundo (base) 106 da garrafa 100. Detalhes de um copo de base, e como o copo de base pode ser fixado na garrafa 100 podem ser encontrados no Pedido de Patente U.S. comumente atribuído N°, 15/166.337, que é incorporado por referência em sua totalidade.

[029] Na seção transversal mostrada na Figura 4, a base 106 é dividida em três seções iguais - rotuladas 1, 2 e 3 - entre o eixo A-A e a extremidade da base (adjacente à parede lateral 105 do corpo 104). Isto é, a seção rotulada 1 inclui a parte da base 106 entre o eixo A e uma posição que corresponde com o ângulo α1 que é 30° a partir do eixo A, a seção rotulada 2 inclui a parte da base 106 entre a seção rotulada 1 e uma posição correspondendo com o ângulo α2 que é 60° a partir do eixo A, e a seção rotulada 3 inclui a parte da base entre a seção rotulada 2 e uma posição que corresponde com o ângulo α3 que é 90° a partir do eixo A. a base da garrafa 100 é mais espessa na seção 1, isto é, a parte da base 106 que está mais perto do eixo A da garrafa. A partir desta parte, a espessura da base 106 diminui gradualmente nas seções 2 e 3. Verificamos que tal redução gradual em espessura da base 106 está estreitamente relacionada com o desempenho da garrafa em termos de resistência à falha em testes de queda e resistência a rachaduras de tensão. Além disso verificamos que a espessura da base 106 diminui a uma taxa de cerca de 3,8 mm por mm ao longo da base 106, uma resistência surpreendentemente alta à falha em testes de queda e resistência surpreendentemente alta a rachaduras de tensão podem ser obtidas.

[030] Além do mais, verificamos que desempenho surpreendentemente melhor pode ser obtido quando as seções 1-3 têm certos parâmetros relativos. Especificamente, em uma modalidade de nossa invenção, a seção 1 é responsável por cerca de 10% da área de superfície externa total da base 106 e cerca de 20% do peso da base 106, a seção 2 é responsável por cerca de 30% da área de superfície externa total da base 106 e cerca de 45% do peso da base 106, e a seção 3 é responsável por cerca de 60% da área de superfície externa total e cerca de 35% do peso total da base 106. Com estes parâmetros, a base 106 tem resistência considerável à falha em testes de queda e resistência a rachaduras de tensão quando comparada com outras configurações.

[031] Outro aspecto da base 106 é a consistência relativa da base para suportar o impacto em garrafas diferentes tendo configurações tais como aquelas da garrafa 100. Neste aspecto, a força máxima que a base 106 pode suportar no impacto pode variar de qualquer desenho de garrafa dado. Isto é devido a muitos fatores que podem influenciar a resistência ao impacto real de uma dada garrafa, tais como as condições de processamento exatas que estiveram presentes durante a fabricação da garrafa particular. Contudo, existe uma força de impacto mínima que uma garrafa, tendo um desenho particular, deve ser capaz de suportar sem romper, por exemplo, para satisfazer os regulamentos em geral discutidos acima. Também é benéfico se a habilidade da base da garrafa em suportar uma força de impacto não varia amplamente para um desenho particular de garrafa, à medida eu isto fornece garantia quanto à confiabilidade do desenho da garrafa.

[032] Uma maneira de determinar a força de impacto que causará o rompimento da base em um dado desenho de garrafa plástica e através de um teste de perfuração de alta velocidade usando carga e sensores de deslocamento. Tais testes podem ser conduzidos, por exemplo, usando um teste de queda de dardos, em que a célula de carga dentro do dardo registra a força e energia exigidas para fraturar as bases das garrafas de teste. Ao conduzir tais testes em garrafas de acordo com nossa invenção (como descrita aqui), e ao comparar os resultados dos testes com outras garrafas plásticas tendo desenhos diferentes, verificamos que as bases em garrafas de acordo com nossa invenção, todas tinham uma alta resistência ao impacto, mesmo as menores forças medidas em fratura das bases foram suficientes para permitir que as garrafas sejam usadas para conter produtos pressurizados. Verificamos que as bases nas garrafas de acordo com nossa invenção, tinham uma faixa relativamente estreita entre a força medida mínima e a força medida máxima que fraturou as bases. Especificamente, em um teste de queda de dardos de acordo com ASTM D3763, usando um percutor com (i) uma capacidade de 8,720 kN, (ii) uma massa de 2,551 kg, (iii) um diâmetro de 12,7 mm, (iv) uma velocidade de 4,40 m/s, e (v) uma faixa de trabalho de até 1,453 kN, as bases em garrafas feitas de PET com configurações de acordo com nossa invenção tinham uma força de pico em fratura entre cerca de 450 N e cerca de 700 N. A força mínima de cerca de 450 N foi maior que a força mínima encontrada com outras garrafas plásticas tendo configurações diferentes adicionalmente, a faixa de 250 N entre as forças mínima e máxima foi mais estreita que as faixas para outras garrafas plásticas tendo configurações diferentes.

[033] Acreditamos que as configurações do acabamento e as configurações da base da garrafa descrita aqui resultam sinergicamente em uma garrafa que satisfaz as exigências de segurança discutidas aqui (por exemplo resistente à ruptura, e não falhar quando derrubada) enquanto também excede enormemente outras exigências funcionais (por exemplo, resistente a rachaduras de tensão). Por exemplo, notamos que quando uma garrafa plástica não inclui uma base arredondada com as configurações e características descritas aqui, efeitos negativos, tais como rachaduras de tensão crescentes, podem ser vistos no acabamento da garrafa. Como outro exemplo, também notamos que quando muito material adicional é adicionado a outras partes do acabamento, como descrito acima, o tempo de ciclo aumentou durante o processo de fabricação da garrafa, o que por sua vez teve efeitos negativos na base da garrafa. Segue-se que nossas configurações inventivas no acabamento e base funcionam juntas a fim de obter o desempenho excelente da garrafa.

[034] A Figura 4 é uma vista em seção transversal de uma pré-forma 400 que pode ser usada para formar a garrafa 100. Como é bem conhecida na técnica, uma pré-forma 400 é um produto intermediário em um processo de injeção e moldagem por sopro, com a pré-forma 400 sendo o produto moldado por injeção que é submetido à moldagem de sopro para formar o produto final. A pré-forma 400 inclui uma seção de acabamento 402 que corresponde com o acabamento 102 da garrafa 100, uma seção de corpo 404 que corresponde com o corpo da garrafa 100, e uma parte de base 406 que corresponde com a base 106 da garrafa 100. Como discutido acima, a parte de acabamento 402 da pré-forma 400 não é alterada durante o processo de moldagem por sopro. Portanto, a parte de acabamento 402 da pré-forma 400 tem quase a mesma configuração que a parte de acabamento 102 da garrafa 100. A parte de corpo 404 e a parte de base 406, no entanto, são estiradas nos formatos finais da parte de corpo 104 e parte de base 106 da garrafa 100.

[035] A parte de acabamento 402 da pré-forma 400 inclui partes de material espessado MP1 e MP2 que se estendem para baixo a partir do anel de transferência 414. As partes de material espessado MP1 e MP2 correspondem com a parte de material adicional M da garrafa 100, como descrito acima. A parte de material espessada MP1 está na parte de acabamento 402 da pré-forma 400, e, portanto tem quase a mesma configuração que a parte de material adicional M na garrafa 100. Por exemplo, a parte da parte de material espessado MP1 se inclina para dentro com relação ao eixo A da pré-forma 400 da mesma maneira que a seção de superfície interna 202B no acabamento 102 da garrafa 100 se inclina para dentro com relação ao eixo A da garrafa 100. Por outro lado, a parte de material espessado MP2 é posicionada dentro da parte de corpo 404 da pré-forma 400, e assim, a parte de material espessado MP2 é estirada durante o processo de moldagem por sopro para fazer a garrafa 100. a parte de material espessado MP2 portanto tem uma configuração diferente que a parte correspondente da parte de material adicional M da garrafa 100.

[036] Notavelmente, porque a pré-forma 400 é configurada para formar uma garrafa com uma base arredondada, não existem degraus na região de base 402 da pré-forma 400. Assim, a pré-forma 400 tem uma quantidade reduzida de material quando comparada com uma pré-forma que seria usada para formar uma garrafa com uma base não arredondada (por exemplo, uma garrafa com pés para fazer a garrafa ficar de pé). A quantidade reduzida de material permite um tempo de ciclo comparativamente reduzido na produção da garrafa. E, com esta redução em tempo de ciclo, existe uma redução em cristalinidade na base da garrafa. Como discutido acima, a cristalinidade diminui a resistência de impacto e aumenta a rachadura de tensão. A base arredondada da pré-forma 400 é ainda benéfica em que existe interação limitada com a haste de sopro que é usada parra estirar a pré-forma 400 no processo de moldagem por sopro.

[037] Um exemplo de um sistema de distribuição de alta pressão 500 usando a garrafa plástica 100 é mostrado nas Figuras 6 e 7. No sistema 500, a base arredondada 106 da garrafa 100 é fixada em um copo de base 600. O copo de base 600 permite que o sistema 500 fique de pé em uma superfície plana a despeito da base arredondada 106. No topo do sistema 500 está um mecanismo de pulverização 502, que inclui uma válvula 504. O produto pressurizado contido na garrafa 100 é distribuído através do mecanismo de pulverização 502. Embora não mostrada, uma tampa pode ser fornecida sobre o mecanismo de pulverização 502. Aqueles versados na técnica reconhecerão a ampla variedade de válvulas, mecanismos de pulverização, e tampas que poderiam ser usados com um sistema de distribuição de alta pressão do tipo descrito aqui.

[038] Em uma modalidade específica de nossa invenção, o sistema 500 é usado para distribuir uma composição de purificador de ar. Exemplos de formulações para a composição de purificador de ar podem ser encontrados em Pedido de Patente do mesmo cessionário U.S. No. 15/094.542, que é incorporado por referência em sua totalidade.

[039] Embora esta invenção tenha sido descrita em certas modalidades exemplares específicas, muitas modificações e variações adicionais seriam evidentes para aqueles versados na técnica à luz desta descrição. Portanto, deve ser entendido que esta invenção pode ser praticada de outro modo que o especificamente descrito. Assim, as modalidades exemplares da invenção devem ser consideradas em todos os aspectos para ser ilustrativas e não restritivas, e o escopo da invenção a ser determinado por quaisquer reivindicações suportáveis por esta aplicação e seus equivalentes, em vez de pela descrição precedente.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[040] A invenção descrita aqui pode ser usada na produção comercial de um sistema de distribuição pressurizado. Tais sistemas de distribuição pressurizados têm uma ampla variedade de usos, por exemplo, no mercado de produtos de aerossol.

Claims

1. Garrafa plástica (100) para conter um produto sob pressão, a garrafa plástica (100) compreendendo: (a) uma base arredondada (106) em uma extremidade de fundo da garrafa (100), com a base arredondada (106) sendo convexa em direção ao exterior da garrafa (100); (b) um corpo (104) se estendendo em torno do eixo da garrafa a partir da base (106) em direção a uma extremidade de topo (102) da garrafa (100); e (c) um acabamento (108) na extremidade de topo (102) da garrafa (100), o acabamento (108) se estendendo em torno do eixo da garrafa, o acabamento (108) incluindo um primeiro anel (110) se estendendo para fora a partir de uma superfície externa do acabamento (108) e um segundo anel (114) se estendendo para fora a partir da superfície externa do acabamento (108) e posicionado abaixo do primeiro anel (110), o acabamento (108) incluindo também uma superfície interna que inclui (i) uma primeira seção (202A) adjacente à extremidade de topo (102) da garrafa, a primeira seção (202A) se estendendo em paralelo ao eixo da garrafa, e (j) ) uma segunda seção (202B) abaixo da primeira seção, com a segunda seção (202B) sendo inclinada para dentro e para baixo na direção do eixo da garrafa, e com a segunda seção (202B) se estendendo a partir de uma posição correspondendo ao segundo anel (114) para uma posição abaixo do segundo anel (114), e CARACTERIZADA pelo fato de que a base (106) é mais espessa em uma posição adjacente a um eixo da garrafa (100), com a espessura diminuindo a uma taxa de 3,8 mm por mm ao longo da base (106) a partir do eixo da garrafa (100).

2. Garrafa plástica (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a superfície interna inclui uma terceira (202C) seção abaixo da segunda seção (202B), com a terceira seção (202C) se inclinando para fora a partir do eixo da garrafa (100).

3. Garrafa plástica (100), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que uma inclinação de pelo menos uma parte da terceira seção (202C) é 0,35 mm/mm.

4. Garrafa plástica (100), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos uma parte da terceira seção (202C) tem uma relação de peso com comprimento ao longo da garrafa (100) de 0,25 g/mm.

5. Garrafa plástica (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira seção da base (106) corresponde a 10% da área de superfície externa total da base (106), a segunda seção da base (106) corresponde a 30% da área de superfície externa total da base (106), e a terceira seção da base (106) corresponde a 60% da área de superfície externa total da base (106).

6. Garrafa plástica (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a superfície interna no acabamento (108) da garrafa (100) inclui uma terceira seção (202C) adjacente a segunda seção (202B), com a terceira seção (202C) se inclinando para fora a partir do eixo da garrafa (100).

7. Garrafa plástica (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a garrafa (100) ainda compreende um anel (114) se estendendo de uma superfície externa do acabamento (108), e em que a segunda seção (202B) da superfície interna começa em uma posição que corresponde ao anel (114).

8. Garrafa plástica (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que se a base (106) é dividida em três seções iguais entre uma posição que corresponde ao eixo da garrafa (100) e uma posição adjacente ao corpo (104) da garrafa (100), uma primeira seção (202A) adjacente ao eixo da garrafa é 20% do peso total da base, uma segunda seção (202B) adjacente à primeira seção é 45% do peso total da base, e uma terceira seção (202C) adjacente ao corpo (104) da garrafa é 35% do peso total da base (106).

9. Garrafa plástica (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a garrafa (100) é feita de tereftalato de polietileno (PET).