ES2225208T3

ES2225208T3 - Procedimiento para la produccion de recipientes de plastico que presentan bases de alta cristalinidad.

Info

Publication number: ES2225208T3
Application number: ES00960045T
Authority: ES
Inventors: Timothy J. Boyd; Kerry W. Silvers; Dwayne G. Vailliencourt
Original assignee: AMCOR Ltd; Amcor Pty Ltd
Current assignee: AMCOR Ltd; Amcor Pty Ltd
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2020-09-08
Also published as: WO2002002295A1; EP1305152B1; DE60012798D1; US6514451B1; BR0017291A; ATE272489T1; EP1305152A1; MXPA02012621A; DE60012798T2

Abstract

Un procedimiento para la fabricación de un recipiente de plástico (40) termoendurecido, que comprende las etapas de: proporcionar una cavidad de molde (20) que presenta superficies de pared lateral (17) y superficies de base (19); proporcionar una preforma de plástico (22) dentro de dicha cavidad del molde (20); expandir y estirar dicha preforma (22) en conformidad con dichas superficies de pared lateral (17) y dichas superficies de base (19) para formar el recipiente de plástico (40) que presenta una pared lateral (56) y una base (41); e inducción de la cristalinidad en dicha base (41) del recipiente de plástico (40) mediante la aplicación de calor desde dichas superficies de la base (19) de dicha cavidad del molde (20) a dicha base (41) del recipiente de plástico (40) y mediante aplicación de calor desde una parte interior del recipiente de plástico (40) a una superficie interior (60) de dicha base (41) del recipiente de plástico (40), caracterizándose el procedimiento porque dicha aplicación de calor desde dicha parte interior del recipiente de plástico (40) incluye la circulación de un fluido a alta temperatura (46) a una presión en el intervalo de 700 a 4200 kPa a través de dicha parte interior del recipiente de plástico (40).

Description

Procedimiento para la producción de recipientes de plástico que presentan bases de alta cristalinidad.

Campo técnico de la invención

Esta invención se refiere en general a procedimientos de moldeo por soplado para la fabricación de recipientes de plástico termoendurecidos. De forma más específica, esta invención se refiere a procedimientos de moldeo por soplado para la producción de recipientes de plástico orientados biaxialmente con bases de alta cristalinidad.

Antecedentes

Recientemente, los fabricantes de recipientes de tereftalato de polietileno (PET) han comenzado a suministrar recipientes de plástico para productos que se han envasado anteriormente en recipientes de vidrio. Los fabricantes, al igual que los consumidores, han reconocido que los recipientes de PET son ligeros de peso, económicos, reciclables y se pueden fabricar en grandes cantidades. Los fabricantes suministran actualmente recipientes de PET para distintos productos líquidos, tales como zumos. También desean suministrar recipientes de PET para productos sólidos, tales como conservas. Muchos productos sólidos, sin embargo, requieren la pasteurización o retorta, la cual presenta un enorme desafío para los fabricantes de recipientes de PET.

La pasteurización y retorta son ambos procedimientos de esterilización de los contenidos de un recipiente una vez que este se ha llenado. Ambos procedimientos incluyen el calentamiento de los contenidos del recipiente hasta una temperatura especificada, normalmente por encima de 70ºC, durante un periodo de tiempo especificado. La retorta difiere de la pasteurización en que esta también aplica una sobrepresión al recipiente. Esta sobrepresión es necesaria debido a que se usa frecuentemente un baño de agua caliente y la sobrepresión mantiene el agua en forma líquida por encima de su punto de ebullición. Estos procedimientos presentan desafíos técnicos para los fabricantes de recipientes de PET, debido a que los nuevos recipientes de PET pasteurizables y que se pueden someter a retorta para estos productos tendrán que desarrollar más las capacidades actuales de los recipientes fijados por calor convencionales. De modo muy simple, los recipientes de PET de las técnicas actuales en la técnica no se pueden fabricar de forma económica, tal que mantengan su integridad material durante el procesamiento térmico de pasteurización y retorta.

El PET es un polímero cristalizable, lo que significa que está disponible en una forma amorfa o en una forma semi-cristalina. La capacidad de un recipiente de PET para mantener su integridad material se relaciona con el porcentaje del recipiente de PET en forma cristalina, también conocido como la "cristalinidad" del recipiente de PET. La cristalinidad se caracteriza como una fracción en volumen mediante la ecuación:

Cristalinidad = \frac{\rho - \rho_{o}}{\rho_{c} - \rho_{o}}

en donde \rho es la densidad del material PET, \rho_{o} es la densidad del material PET amorfo (1,333 g/cm^{3}); y \rho_{c} es la densidad del material cristalino puro (1,455 g/cm^{3}). La cristalinidad de un recipiente de PET se puede aumentar mediante procesamiento mecánico y mediante procesamiento térmico.

El procesamiento mecánico incluye orientación del material amorfo para conseguir endurecimiento por tensión. Este procesamiento incluye comúnmente estirado de un recipiente de PET a lo largo de un eje longitudinal y expansión del recipiente de PET a lo largo de un eje transversal. La combinación promueve la orientación biaxial. Los fabricantes de botellas de PET usan en la actualidad el procesamiento mecánico para fabricar botellas de PET que tienen una cristalinidad en torno al 20% (cristalinidad media de las paredes laterales).

La referencia WO 94/25497 describe un procedimiento para la fabricación de botellas de bebida de plástico rellenables con superficies interiores que superan el 30% de cristalinidad, las cuales mantienen sustancialmente bajas propiedades de permeabilidad o absorción tras el saneamiento. Se consigue la cristalinidad bien mediante aplicación de fluido calentado a la superficie interior de la botella o de la preforma usada para formar la botella, recubrimiento de la superficie interior bien de la botella o de la preforma con material altamente cristalino, recubrimiento de una varilla del núcleo con material altamente cristalino, o recubrimiento de la superficie interior de la preforma con una sustancia a temperatura creciente. La referencia JP-A-58 092536 describe un procedimiento para la producción de una botella de plástico con un cuello que presenta resistencia al calor y resistencia al impacto mediante la formación de un cuello de una botella de plástico hecho de poliéster con una capa de superficie exterior cristalizada a un gran nivel y una capa de superficie interior cristalizada a un bajo nivel. Para conseguir esto, se emplea un medio de tratamiento con calor con un gradiente de temperatura o un gradiente de velocidad de enfriamiento entre la capa de superficie exterior y la capa de superficie interior del cuello.

Debido al diseño actual de las máquinas de moldeo y de los recipientes de plástico, la base de un recipiente de plástico típico no sufre un procesamiento mecánico o térmico significativo y es proclive a la deformación impartida si se somete a un proceso de llenado en caliente a alta temperatura. Los procedimientos anteriores han incluido bien el premoldeo u operaciones de post-moldeo para cristalizar la base, ambos tienen lugar fuera del molde y requieren varios minutos para completarse.

Así pues, los fabricantes de recipientes de PET desean un procedimiento eficiente y económico para la fabricación de recipientes de PET que presenten bases de alta cristalinidad, el cual permita que los recipientes de PET mantengan su integridad material durante la expedición subsiguiente y el uso de los recipientes de PET. Es por tanto un objeto de esta invención proporcionar un recipiente tal que supere los problemas y desventajas de las técnicas convencionales en la técnica. Otro objeto de la invención es proporcionar un procedimiento para la cristalización en molde de una base.

Sumario de la invención

De acuerdo con lo anterior, la invención proporciona un procedimiento de moldeo por soplado que da lugar a recipientes de PET que presentan cristalinidades de la base medias de al menos un 30%, lo cual permite que los recipientes de PET mantengan su integridad material durante cualesquiera procedimientos de pasteurización o retorta subsiguientes, y durante la expedición y uso de los recipientes de PET.

En su sentido más amplio, la invención es un procedimiento para la fabricación de un recipiente de plástico fijado por calor que incluye proporcionar una cavidad de molde que presenta superficies de pared lateral y superficies de base; proporcionando una preforma de plástico dentro de la cavidad del molde; expansión y alargamiento de la preforma en conformidad con las superficies de la pared lateral y superficies de la base para formar un recipiente de plástico que presenta una pared lateral y una base; e inducción de la cristalinidad en la base del recipiente de plástico mediante aplicación de calor desde las superficies de la base de la cavidad del molde a la base del recipiente de plástico y mediante aplicación de calor desde una parte interior del recipiente de plástico a una superficie interior de la base del recipiente de plástico.

Otras características y ventajas de la invención se harán aparentes a partir de la descripción siguiente y de los dibujos acompañantes.

Breve descripción de los dibujos

Las figuras 1 - 4 son vistas en sección transversal esquemáticas de una parte de una máquina de moldeo por soplado durante las distintas etapas y procedimientos de la invención, tomadas a lo largo de una línea generalmente bisectriz de la máquina de moldeo por soplado;

La figura 5 es un diagrama de tiempo para las válvulas de control de la máquina de moldeo por soplado de acuerdo con el procedimiento de moldeo por soplado de la presente invención;

La figura 6 es una vista transversal, tomada a lo largo de la línea 6-6 de la figura 4, de una parte de la base producible mediante el procedimiento de moldeo por soplado de la presente invención.

La figura 7 es una vista transversal esquemática de una parte de otra realización de la máquina de moldeo por soplado; y

La figura 8 es un diagrama de tiempo para las válvulas de control de la máquina de moldeo por soplado de la figura 7 de acuerdo con un procedimiento de moldeo por soplado alternativo de la invención.

Descripción detallada de la realización preferida

Como se muestra en la figura 1, la máquina de moldeo por soplado usada preferiblemente durante el procedimiento de la presente invención presenta una estación de moldeo por soplado 10 que incluye por lo general un molde de soplado 12, un anillo para el cuello 13, un ensamblaje núcleo de soplado 14, una varilla de estirado 16 y un elemento de calentamiento 18. El molde de soplado 12 incluye además al menos un molde de base 12' y un molde de cuerpo 12''. Aunque la máquina por si misma presenta otras estaciones y componentes, estos son convencionales por naturaleza y solo necesitan ser descritos brevemente a continuación.

Existen dos tipos de máquinas de moldeo por soplado, máquinas de una etapa y máquinas de dos etapas. La diferencia entre ellos es que en una máquina de una etapa se moldea una preforma de plástico tanto por inyección como por soplado, mientras que en una máquina de dos etapas se introduce una preforma de plástico ya formada en la máquina y luego se moldea por soplado. Cada máquina incluye distintas estaciones. El número y tipo de estas estaciones diferirá de una máquina a otra máquina. Por lo general, las estaciones pueden incluir bien una estación de moldeo por inyección de la preforma o una estación de autocalibrado de la preforma, una estación de acondicionamiento de la preforma, una estación de moldeo por soplado y una estación de perfilado de la botella. La presente invención incluye de forma particular el uso de la estación de moldeo por soplado 10 de una máquina de una o dos etapas. Como tal, sólo se describe en detalle la estación de moldeo por soplado 10.

El molde de soplado 12 por sí mismo incluye dos partes separables (controladas hidráulicamente, pneumáticamente o mecánicamente, no se muestran los actuadotes) que cooperan para definir una cavidad de molde 20 que presenta superficies de pared lateral 17 y superficies de base 19, las cuales funcionan para recibir una preforma de plástico 22 acondicionada para el moldeo por soplado. El molde de soplado 12 está hecho de materiales apropiados, tales como acero, para resistir y para mantener temperaturas de aproximadamente 50 - 250ºC, típicamente de 130 - 170ºC. la cavidad del molde 20 se diseña con una forma adecuada para definir en última instancia los contornos de la superficie exterior del recipiente de plástico deseado.

El anillo para el cuello 13 (también actuado hidráulicamente, pneumáticamente o mecánicamente, no se muestran los actuadotes) se localiza adyacente al molde de soplado 12 y se adapta para recibir, alojar y posicionar la preforma de plástico 22 en una localización apropiada respecto de la cavidad del molde 20 durante los procedimientos de moldeo por soplado y fijación por calor. Para conseguir esta función, el anillo para el cuello 13 define una cavidad de recepción anular 28 de una forma y tamaño para recibir el cuello de la preforma de plástico 22.

El ensamblaje núcleo de soplado 14 se acopla con la parte superior de la preforma de plástico 22 para permitir la inyección de un medio fluido en la preforma de plástico 22. Para conseguir esta función, el ensamblaje núcleo de soplado 14 incluye un colector de núcleo de soplado 15 al cual está montado, de forma convencional, una junta estanca para el soplado 31. La junta estanca para soplado define un canal anular 32 que comunica con un primer puerto de entrada 24 y un segundo puerto de entrada 26, como se describe adicionalmente a continuación. El anillo para el cuello 13, así como también el colector núcleo de soplado 15 y la junta estanca para el soplado 31 están hechos todos ellos de un material fuerte, tal como acero.

La varilla de estirado 16, también una parte del ensamblaje núcleo de soplado 14, se extiende por lo general a través del centro del colector núcleo de soplado 15 y se puede mover desde una posición retraída, como se muestra en la figura 1, hasta una posición extendida, como se muestra en la figura 2. La varilla de estirado 16 funciona para estirar la preforma de plástico 22 a lo largo de un eje longitudinal y para inducir la orientación axial en el material de plástico de la preforma de plástico 22. La varilla de estirado 16 incluye preferiblemente distintos puertos de salida 34. Los puertos de salida 34 funcionan para que los fluidos salgan de la preforma de plástico 22, como se explica adicionalmente a continuación. Los puertos de salida 34 comunican con un canal 35 dentro de la varilla de estirado 16 para transportar los fluidos hasta una zona de salida (no mostrada). La varilla de estirado 16 está hecha de un material fuerte, tal como acero.

Como se muestra en las figuras 1 y 3, el primer puerto de entrada 24 está conectado con un conducto de alta presión 36, el cual suministra un fluido a alta presión 38 desde una fuente de fluido a alta presión 39. El fluido a alta presión 38 funciona para expandir la preforma de plástico 22 en conformidad con las superficies de la pared lateral 17 y las superficies de la base 19, y formando con esto un recipiente de plástico 40 orientado biaxialmente que presenta una pared lateral 56 y una base 41 en un procedimiento designado comúnmente como moldeo por soplado. Una válvula de control 42 controla el flujo del fluido a alta presión 38. La válvula de control 42 puede ser controlada manual o electrónicamente, pero se controla preferiblemente de forma automática y sistemática mediante un sistema controlador 43, como se explica adicionalmente a continuación. El conducto de alta presión 36 está hecho de un material flexible, el cual permite el movimiento y retraída del ensamblaje núcleo de soplado 14 ya que este se enclava y desenclava durante el procedimiento de moldeo por soplado.

Como se muestra en las figuras 1 y 4, el segundo puerto de entrada 26 está conectado a un conducto 44 de alta temperatura, el cual suministra un fluido a alta temperatura 46 desde una fuente de fluido a alta temperatura 47. El fluido a alta temperatura 46 funciona para fijar con calor el recipiente de plástico 40, mediante una transferencia de calor por convección, y con lo que se forma un recipiente de plástico fijado por calor 40 orientado biaxialmente. El término "transferencia de calor por convección" se define como la transferencia de calor desde un fluido a un sólido, por medio del flujo de fluido sobre o cerca de la superficie del sólido. "Transferencia de calor por convección" incluye en esta invención tanto una transferencia de calor por conducción como una transferencia de calor por convección, pero la combinación de estas dos transferencias de calor se designan comúnmente simplemente como "transferencia de calor por convección". El fluido a alta temperatura 46 puede incluir aire, vapor, agua o cualquier otro fluido capaz de transferir energía calorífica al recipiente de plástico 40.

Para suministrar el fluido a alta temperatura 46 se pasa un fluido desde una fuente de fluido 49 a través de un filtro 50 y del elemento de calentamiento 18. El elemento de calentamiento 18 puede ser uno de una variedad bien conocida, tal como un calentador de resistencia eléctrica, el cual puede contener una aleación ferrosa enrollada alrededor de una varilla de cerámica (no mostrado). Un especialista en la técnica apreciará fácilmente los distintos tipos de filtros y elementos de calentamiento capaces de ser usados en la invención para dar lugar a los efectos deseados. El elemento de calentamiento 18 es preferiblemente pequeño en tamaño y de gran densidad para calentar el fluido desde la temperatura del aire ambiente hasta aproximadamente la temperatura de 370ºC del fluido a alta temperatura 46.

Localizada entre el elemento de calentamiento 18 y el segundo puerto de entrada 26 se encuentra una válvula de control 52 y una válvula de retención 54. Al igual que la válvula de control 42, la válvula de control 52 controla el flujo del fluido a alta temperatura 46 y puede ser controlada de forma manual o electrónica. La válvula de control 52 se controla preferiblemente de forma automática y sistemática mediante el sistema controlador 43, como se explica adicionalmente a continuación. La válvula de retención 54 funciona para evitar que el fluido a alta presión 38 vaya a través del segundo puerto de entrada 26 y al conducto de alta temperatura 44. Un especialista en la técnica apreciará fácilmente las válvulas de control y de retención apropiadas.

El procedimiento de la presente invención para la fabricación de un recipiente de plástico fijado por calor, orientado biaxialmente, que presenta una base 41 con una cristalinidad alta, incluye por lo general un procedimiento de moldeo por soplado y un procedimiento de fijación por calor. El procedimiento de moldeo por soplado incluye proporcionar una preforma de plástico 22 acondicionada de forma apropiada en la cavidad del molde 20 del molde de soplado 12 y cierre del molde de soplado 12. La preforma de plástico 22 está hecha preferiblemente de PET, pero puede estar hecha de otros materiales cristalizables. El ensamblaje núcleo por soplado 14 se baja a continuación dentro de la preforma de plástico 22 tal que un anillo 33 de la junta estanca para el soplado se posiciona interiormente al final o cuello de la preforma de plástico 22 y un reborde 37 contacta con la parte superior de la preforma de plástico 22, como se muestra en la figura 1. La varilla de estirado 16 se mueve luego mediante el actuador desde su posición retraída hasta su posición extendida, como se muestra en la figura 2. Esta extensión de la varilla de estirado 16 en la preforma de plástico 22 estira axialmente la pared lateral 56 de la preforma de plástico 22, y activa el comienzo del ciclo del fluido.

El ciclo del fluido incluye la apertura y cierre de las válvulas de control 42 y 52 y de una válvula de control 58, para moldear por soplado la preforma de plástico 22 y para circular el fluido a alta temperatura 46 sobre una superficie interior 59 de la preforma de plástico 22, como se muestra en las figuras 2 - 4. La extensión de la varilla de estirado 16 inicia el ciclo del fluido a tiempo = t_{0}, como se muestra en la figura 5. Después del retraso de tiempo 62 desde tiempo = t_{0} a tiempo = t_{1}, la válvula de control 52 se abre y se inyecta el fluido a alta temperatura 46 a través del segundo puerto de entrada 26, mediante el canal anular 32, y dentro de la preforma de plástico 22. La etapa de pre-soplado 64 tiene lugar durante el estirado de la preforma de plástico 22 y opera para mantener el estirado de la preforma de plástico 22 desde el contacto de la varilla de estirado 16. La etapa de pre-soplado 64 es una preparación para el procedimiento de moldeo por soplado 66 y es de duración relativamente corta. En tiempo = t_{2} se abre la válvula de control 42 y se inyecta el fluido a alta presión 38 a través del primer puerto de entrada 24, a través del canal anular 32 y dentro de la preforma de plástico 22. Este procedimiento de moldeo por soplado 66 tiene lugar cuando la preforma de plástico 22 se fija contra el fondo del molde de soplado 12 mediante la varilla de estirado 16. Debido a que el fluido a alta presión 38 se inyecta en la preforma de plástico 22 mientras que el fluido a alta temperatura 46 no retorna por la válvula de control 52, el fluido a alta presión 38 provoca que la válvula de retención 54 se cierre, transportando de forma efectiva el fluido a alta temperatura 46, como se muestra mediante la líneas a trazos en la figura 5. El fluido a alta presión 38, el cual está preferiblemente a una presión de 3500 a 4200 kPa, infla y expande la preforma de plástico 22 en conformidad con las superficies de la pared lateral 17 y las superficies de la base 19. Debido a que la preforma de plástico 22 se estira y expande, forma el recipiente de plástico 40 biaxialmente orientado que presenta una pared lateral 56 y una base 41. En todo el procedimiento de moldeo por soplado 66, las superficies de la pared lateral 17 del molde de soplado 12 se mantienen a una temperatura en torno a los 120 - 250ºC, preferiblemente de 130 a 170ºC, mientras que las superficies de la base 19 del molde de soplado 12 se mantienen a una temperatura en torno a los 50 - 250ºC, preferiblemente de 120 a 250ºC.

Una vez que el recipiente de plástico 40 ha sido totalmente estirado y expandido, a tiempo = t_{3}, se abre la válvula de control 58 y se cierra la válvula de control 42, mientras que la válvula de control 52 permanece abierta. Durante el proceso de circulación 68, el fluido a alta presión sale a través de los puertos de salida 34 de la varilla de estirado 16. De forma más importante, la válvula de control 52 y la válvula de control 58 cooperan para circular el fluido a alta temperatura 46 sobre una superficie interior 60 de la base 41 del recipiente de plástico 40. El fluido a alta temperatura 46 sale a través de los puertos de salida 34, a través del canal 35 en la varilla de estirado 16, pasa la válvula de control 58 y se introduce en la zona de salida (no mostrada). El fluido a alta temperatura 46 se puede reciclar a través del filtro 50 y el elemento de calentamiento 18 para ahorrar la energía.

El fluido a alta temperatura 46 se hace circular sobre la superficie interior 60 de la base 41 del recipiente de plástico 40 durante un periodo de tiempo suficiente para permitir que la superficie interior 60 de la base 41 del recipiente de plástico 40 alcance una temperatura de al menos 120ºC. Así pues, la cristalinidad de la base 41 del recipiente de plástico 40 se induce también a través de procesamiento térmico mediante aplicación de calor desde una parte interior del recipiente de plástico 40 a la superficie interior 60 de la base 41 del recipiente de plástico 40. La duración dependerá de la composición del fluido a alta temperatura 46, de la temperatura y la presión del fluido a alta temperatura 46 y la velocidad de flujo del fluido a alta temperatura 46 sobre la superficie interior 60. En el procedimiento preferido el fluido a alta temperatura 46 es aire, a una temperatura entre 200 y 400ºC, preferiblemente de 285 a 370ºC, y a una presión típicamente entre 700 y 2100 kPa, preferiblemente de 1750 a 2100 kPa, pero se pueden usar presiones de hasta 4200 kPa. Se pueden usar otros fluidos, tales como vapor, así como también temperaturas y presiones mayores. En los valores preferidos el fluido a alta temperatura 46 se hace circular sobre la superficie interior 60 de la base 41 del recipiente de plástico 40 durante 1 a 15 segundos, preferiblemente de 3 a 7 segundos, con el fin de transferir la energía calorífica necesaria y con el fin de inducir la cantidad apropiada de cristalinidad en el recipiente de plástico 40.

Así pues, la cristalinidad de la base 41 del recipiente de plástico 40 se induce a través de procesamiento térmico mediante aplicación de calor externamente desde las superficies de la base 19 de la cavidad del molde 20 a la base 41 del recipiente de plástico 40 e internamente desde la circulación del aire a alta temperatura.

Tras la finalización del proceso de circulación 68, a tiempo = t_{4}, se cierra la válvula de control 52 y se abre la válvula de control 42. Durante el proceso de enfriamiento 70, se hace circular el fluido a alta presión más frío sobre la superficie interior 60 para reducir la temperatura del recipiente de plástico 40. La temperatura del recipiente de plástico 40 se debe reducir hasta una temperatura que permita que el recipiente de plástico 40 sea retirado de la cavidad del molde 20 sin contracción alguna u otra deformación. Tras el proceso de enfriamiento 70, se cierra la válvula de control 42 y en breve tras esto, como la etapa final 72, se hace salir el fluido a alta presión 38, se cierra la válvula de control 58, se abre la cavidad del molde 20, y se retira el recipiente de plástico 40. Todo este proceso se repite luego para la producción subsiguiente de más recipientes de plástico. Debido a que todo el proceso se puede completar en un pequeño periodo de tiempo, el proceso proporciona un procedimiento eficiente y económico para la fabricación de recipientes de plástico que presentan una base 41 con una alta cristalinidad, la cual permite a los recipientes de plástico mantener su integridad material durante cualquier procedimiento de llenado en caliente subsiguiente, y durante la expedición y uso.

Usando el procedimiento de la invención, se puede fabricar el recipiente de plástico 40 con una base 41 con una densidad media mayor de 1.367 g/cm^{3}. Esta densidad media se corresponde a groso modo con un 30% de cristalinidad y permitirá a los recipientes de plástico 40 mantener su integridad material durante los procedimientos de llenado en caliente consiguientes y durante la expedición y uso de los recipientes de plástico 40. Tal como se usa en esta invención, las cristalinidades mayores de un 30% se consideran "cristalinidades altas". Son posibles otras densidades medias superiores a 1,367 g/cm^{3}, incluyendo1,375 g/cm^{3} (que se corresponde a groso modo con una cristalinidad de un 38,5%), 1,385 g/cm^{3} (que se corresponde a groso modo con una cristalinidad de un 42,6%) e incluso 1,39 g/cm^{3} (que se corresponde a groso modo con una cristalinidad de un 46,7%) con el procedimiento de la presente invención y sin afectar de forma significativa la transparencia o claridad visualmente perceptible de la base 41 de los recipientes de plástico 40.

Como se muestra en la figura 6, el recipiente de plástico 40 se puede fabricar presentando una parte de la base 41 con una capa interior 71 con una densidad interior, una capa intermedia 73 con una densidad intermedia, y una capa exterior 75 con una densidad exterior. La capa intermedia 73, la cual no se ve directamente afectada por la aplicación de calor desde las superficies de la base de la cavidad del molde o desde la parte interior del recipiente de plástico, puede ser tan estrecha como un 1% de la base 41, o tan ancha como un 98% de la base 41. La capa intermedia es preferiblemente aproximadamente un 40% de la base 41. La densidad intermedia es inferior a la densidad exterior y a la densidad interior en al menos 0,005 g/cm^{3} y, más preferiblemente, en al menos un 0,01 g/cm^{3}.

Como se muestra en la figura 7, una realización alternativa de la invención es particularmente adaptable a máquinas multi-cavidad, las cuales presentan más de una cavidad del molde en donde el alargamiento y el soplado tienen lugar de forma simultánea. En esta realización el fluido a alta temperatura 46 y el fluido a alta presión 38 se proporcionan como en la primera realización (y por tanto se hace referencia a la descripción anterior considerando lo mismo) excepto en que se comunican a través de la varilla de estirado/soplado 16'. A lo largo de la longitud de una varilla de estirado/soplado 16' se localiza un gran número de puertos de soplado de pequeño diámetro 74, preferiblemente todos del mismo diámetro. Los puertos 74 dirigen el fluido a alta temperatura 46 a la superficie interior de la preforma de plástico y dirigen el fluido a alta presión 38 a la superficie interior 60 de la base 41 del recipiente de plástico 40. La consistencia y el pequeño diámetro de los puertos 74 mejora la velocidad a la que los fluidos se introducen y permite además una descarga más homogénea de los fluidos a lo largo de la longitud de la varilla de estirado/soplado 16'.

La salida del fluido a alta temperatura 46 y del fluido a alta presión 39 se consigue mediante un canal 76 formado dentro de la junta estanca de soplado 31. Se abre cuando sea necesario una válvula de salida 78 controlada por el sistema controlador 43 durante el procedimiento de moldeo por soplado. Se puede montar una mufla o silenciador 80 al final del conducto de salida 82 para reducir el ruido durante la salida.

Otra variante de la primera realización es que el fluido de pre-soplado no se proporcione más a través del fluido a alta temperatura 46. En su lugar, se proporciona un fluido a baja presión y a baja temperatura 84 desde una fuente 86 a través del conducto 88 y en la preforma de plástico 22 a través de un canal 90, también formado en la junta estanca de soplado 31. Como se muestra en la figura 7, se proporciona el fluido de pre-soplado 84, preferiblemente aire a temperatura ambiente y a aproximadamente 1400 kPa, mediante la apertura de una válvula de control 92 por parte del sistema controlador 43 durante el avance de la varilla de estirado/soplado 16' y estirado de la preforma de plástico 22. Para el máximo control del fluido de pre-soplado 84 se usa una válvula de control 92 para cada cavidad del molde de la máquina 10.

Como se muestra en la figura 8, a tiempo = t_{1}, se abre la válvula de control 92 y se inyecta el fluido de pre-soplado 84 a través del canal 90 en la preforma de plástico 22. Esta etapa de pre-soplado 64' tiene lugar durante el estirado de la preforma de plástico 22 y actúa para mantener la preforma de plástico 22 en contacto con la varilla de estriado/soplado 16'. A tiempo = t_{2}, se cierra la válvula de control 92 y se abre la válvula de control 42 para inyectar el fluido a alta presión 38 a través de la varilla de estirado/soplado 16' y para inflar y expandir la preforma de plástico 22 en conformidad con las superficies de la pared lateral 17 y con las superficies de la base 19, con lo que se forma el recipiente de plástico 40 que presenta una pared lateral 56 y una base 41. A tiempo = t_{2}, se cierra la válvula de control 42.

Preferiblemente, en algunos momentos entre tiempo = t_{1} y tiempo = t_{3}, se abre la válvula de control 52 mediante el sistema controlador 43. De esta forma, cuando se cierra la válvula de control 42 a tiempo = t_{3}, el fluido a alta temperatura 46 fluye inmediatamente a través de los puertos 74 y se dirige a la superficie interior 60 de la base 41 del recipiente de plástico 40.

El resto de la secuencia del procedimiento es como se describió anteriormente y se debería hacer referencia a esa parte de esta descripción.

La anterior discusión revela y describe una realización preferida de la presente invención. Un especialista en la técnica reconocerá fácilmente a partir de tal discusión, y a partir de los dibujos y reivindicaciones que acompañan, que se pueden hacer cambios y modificaciones a la invención, incluyendo la variación de la secuencia de tiempo, sin separarse del verdadero espíritu y alcance claro de a invención tal como se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims

1. Un procedimiento para la fabricación de un recipiente de plástico (40) termoendurecido, que comprende las etapas de:

proporcionar una cavidad de molde (20) que presenta superficies de pared lateral (17) y superficies de base (19);

proporcionar una preforma de plástico (22) dentro de dicha cavidad del molde (20);

expandir y estirar dicha preforma (22) en conformidad con dichas superficies de pared lateral (17) y dichas superficies de base (19) para formar el recipiente de plástico (40) que presenta una pared lateral (56) y una base (41); e

inducción de la cristalinidad en dicha base (41) del recipiente de plástico (40) mediante la aplicación de calor desde dichas superficies de la base (19) de dicha cavidad del molde (20) a dicha base (41) del recipiente de plástico (40) y mediante aplicación de calor desde una parte interior del recipiente de plástico (40) a una superficie interior (60) de dicha base (41) del recipiente de plástico (40), caracterizándose el procedimiento porque

dicha aplicación de calor desde dicha parte interior del recipiente de plástico (40) incluye la circulación de un fluido a alta temperatura (46) a una presión en el intervalo de 700 a 4200 kPa a través de dicha parte interior del recipiente de plástico (40).

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha aplicación de calor desde una parte interior del recipiente de plástico (40) incluye el uso de transferencia de calor por convección.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha circulación de un fluido a alta temperatura (46) incluye aire en circulación.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha circulación de un fluido a alta temperatura (46) incluye la circulación de un fluido con una temperatura en el intervalo de 200ºC a 400ºC.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha circulación de un fluido a alta temperatura (46) incluye la circulación de un fluido durante un periodo de tiempo en el intervalo de un segundo a 15 segundos.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha circulación de un fluido a alta temperatura (46) incluye la circulación de un fluido hacia dentro y hacia fuera de la parte interior del recipiente de plástico (40).

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha circulación de un fluido a alta temperatura (46) incluye la introducción de un fluido a alta temperatura dentro del recipiente de plástico (40) a la vez que también la salida de dicho fluido a alta temperatura (46) desde el recipiente de plástico (40).

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que dicha introducción de un fluido a alta temperatura (46) tiene lugar de forma simultánea con dicha salida de dicho fluido a alta temperatura (46).

9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha circulación de un fluido a alta temperatura (46) incluye dirigir un fluido hacia dicha superficie interior (60) de dicha base (41) del recipiente de plástico (40).

10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha aplicación de calor desde dichas superficies de la base (19) de dicha cavidad del molde (20) incluye proporcionar dichas superficies de la base (19) con una temperatura en el intervalo de 50ºC a 250ºC.

11. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que proporcionar dichas superficies de la base (19) incluye proporcionar dicha superficies de la base (19) con una temperatura en el intervalo de 120ºC a 250ºC.

12. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha inducción de cristalinidad incluye la inducción de cristalinidad para producir un recipiente de plástico (40) que presenta una base (41) con una densidad media en el intervalo de 1,367 g/cm^{3} a 1,40 g/cm^{3}.

13. Un recipiente de plástico (40) para retener un producto, comprendiendo dicho recipiente (40) una pared lateral (56) y una base (41) que se extiende por lo general hacia dentro de dicha pared lateral (56) y encierra una parte inferior de dicho recipiente (40), caracterizado por:

una parte de dicha base (41) que presenta una capa interior (71) con un densidad interior, una capa intermedia (73) con una densidad intermedia, y una capa exterior (75) con una densidad exterior, en la que dicha densidad interior y dicha densidad exterior son mayores que dicha densidad intermedia, y dicha capa intermedia (73) presenta una anchura en el intervalo de un 1% a un 98% de una anchura total de dicha base (41).

14. El recipiente de plástico (40) de la reivindicación 13, en el que dicha capa interior (71), dicha capa intermedia (73) y dicha capa exterior (75) están formados por el mismo material.

15. El recipiente de plástico (40) de la reivindicación 14, en el que dicha base (41) está formada por material PET.

16. El recipiente de plástico (40) de la reivindicación 13, en el que la diferencia entre dicha densidad exterior y dicha densidad intermedia es al menos de 0,005 g/cm^{3}.

17. El recipiente de plástico (40) de la reivindicación 16, en el que la diferencia entre dicha densidad exterior y dicha densidad intermedia es al menos de 0,01 g/cm^{3}.