"PAQUETE DE INDICADOR"
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un paquete para sujetar productos, los cuales son sensibles al oxígeno. En particular, el paquete incorpora tinta, la cual muestra si el interior del paquete ha sido expuesto al aire, y por lo tanto al oxígeno, por un cambio de color o respuesta a un estímulo externo.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Cuando un paquete contiene un producto, el cual es sensible al oxígeno, la distancia de holgura del paquete (el espacio dentro del paquete no ocupado por el producto) se limpia convencionalmente con gas inerte (por ejemplo, una mezcla de dióxido de carbono y nitrógeno) para eliminar el componente de aire y oxígeno del mismo, antes de sellar el paquete. Al eliminar el aire de la distancia de holgura, se minimiza el deterioro del producto. Las tintas indicadoras, las cuales exhiben un cambio de color ante la presencia de algunos gases, también forman parte de la técnica de la materia. Por ejemplo, la Citación de Patente 0001: US 2003199095 2003-10-23, describe un material, que cambia de color ante la presencia de una determinada concentración de dióxido de carbono y la Citación de Patente 0002: US 2004258562 2004-12-23. 23.12.2004 se refiere a un indicador de oxígeno similar, el cual cambia de color ante la presencia de oxígeno.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención hace uso de tales tintas en un paquete para productos, los cuales son sensibles al oxígeno. De acuerdo con lo anterior, la invención proporciona un paquete para un producto sensible al oxígeno que tiene un cuerpo y una tapa, donde la tapa incluye un material de barrera de gas orientado hacia el ambiente exterior, la cual puede ser abierta por un usuario a fin de acceder al interior del paquete . La invención se caracteriza porque la tapa incluye una tinta, adaptada para indicar la presencia o ausencia de un gas en particular o mezcla de gases por un cambio de color visible o utilizando un dispositivo de medición. La tinta se encuentra protegida del ambiente exterior por el material de barrera, pero se encuentra en comunicación fluida con el interior del paquete y cualquier cambio de la tinta es visible a o mensurable por un usuario del paquete a través del material de barrera. El paquete incluye tinta sensible a los gases presentes en la distancia de holgura del paquete sellado y visible a o mensurables por un usuario del paquete. La tinta responde a cambios especificados a la composición de los gases de la distancia de holgura ya sea por el cambio de color o por algún otro medio. Consecuentemente, pueden detectarse las fugas y el ingreso resultante de aire (oxígeno) . El material de barrera bloquea la tinta contra la exposición a los gases presentes en las proximidades de la misma conservando el estado de la tinta hasta que reacción a los cambios en la composición de gases dentro de la distancia de holgura. El material de barrera es suficientemente translúcido o transparente para que el usuario del paquete pueda observar el color o ^ edir la respuesta de la tinta a través del material de barrera. De acuerdo con la invención, la tinta se separa del producto o y los gases de la distancia de holgura, a fin de evitar la contaminación cruzada. Esta es una preocupación particular durante el paquete de productos alimenticios debido al tema del contacto con los alimentos. Tales temas de contacto con los alimentos son una preocupación particular cuando se envasan alimentos destinados al consumo infantil, por ejemplo, leche en polvo. Tal separación física entre la tinta y el producto debe realizarse a partir del material, el cual es permeable al gas, permitiendo consecuentemente que la tinta responda con precisión a los gases de la distancia de holgura.
El método convencional para envasar productos que son sensibles al oxígeno incluye limpiar los gases de la distancia de holgura del paquete con una mezcla inerte, por ejemplo, dióxido de carbono y nitrógeno. En una modalidad de la invención, los inventores han explotado este proceso incorporando tinta dentro del paquete, la cual es sensible al dióxido de carbono. Después de limpiar y sellar, los gases de la distancia de holgura dentro del paquete son abundantes en cuanto a dióxido de carbono y la tinta, consecuentemente, cambiará al color apropiado a fin de indicar la presencia del dióxido de carbono. Si el paquete tiene fugas, el dióxido de carbono presente en la distancia de holgura se escapara, para ser remplazado por aire proveniente de las cercanías . Una vez que el nivel de dióxido de carbono se reduce por debajo de un nivel de umbral, la tinta cambia de color. Esto le indica a un usuario del paquete que el sello ha sido violado y que el producto se ha puesto en contacto con aire pudo haberse degradado . Dado que el usuario del paquete puede carecer de familiaridad con el cambio de color esperado de la tinta, preferentemente se proporciona una porción de comparación de color al exterior del paquete. Esto le permite al usuario del paquete identificará con facilidad si el contenido del paquete sea ha expuesto o no al aire (oxígeno) y, consecuentemente, pudo haberse degradado. En una modalidad alternativa, se utiliza la tinta que es sensible al oxígeno. Esto requiere que los gases de la distancia de holgura se encuentren substancialmente carentes de oxígeno. Dado que las tintas de oxígeno existentes son muy sensibles, se incorpora un purificador dentro del paquete a fin de "depurar" la distancia de holgura la distancia de holgura de cualquier oxígeno remanente después de que se limpia y se sella el paquete. Las tintas sensibles a oxígeno existentes tienen que activarse de alguna manera (por ejemplo, por la exposición a luz UV) una vez que se sella el paquete y que el purificador ha depurado cualquier oxígeno remanente de la distancia de holgura. Tales tintas sensibles y los pasos de proceso adicionales requeridos para activar las tintas pueden ser relativamente caros y el costo puede ser un factor prohibitivo en algunas aplicaciones. Aunque la producción del paquete es más compleja, el paquete así producido es mucho más sensible al ingreso de aire (oxígeno) . Otra modalidad alternativa de la invención también utiliza tinta que es sensible al oxígeno, pero en este caso la concentración de oxígeno se mide por la emisión fluorescente derivada de la tinta. La respuesta mensurable de la tinta es dependiente de la concentración de oxígeno dentro de la distancia de holgura. La estimulación de la tinta utilizando un dispositivo externo al paquete activa la respuesta de fluorescencia. Aunque este planteamiento requiere un dispositivo externo para determinar la concentración de oxígeno, se obtiene un valor cuantitativo de la concentración de oxígeno y ya no existe la necesidad de depurar el oxígeno residual de la distancia de holgura .
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS A continuación se describirá la presente invención, únicamente a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos anexos en los cuales: La Figura 1 muestra una vista lateral de una lata de alimentos utilizada tanto en la técnica anterior como la invención; La Figura 2 muestra un corte lateral a través de una lata de acuerdo con la invención que tiene una membrana desprendible y tinta, la cual cambia de color en respuesta al dióxido de carbono; La Figura 3 muestra un corte transversal a través de una lata de acuerdo con otra modalidad de la invención que tiene una membrana desprendible, pinta (la cual cambia de color en respuesta al oxígeno en la distancia de holgura) y un material de purificador;
La Figura 4 muestra una vista en planta de una tapa sin sellar adecuada para su uso en el paquete mostrado en la Figura 3 ; La Figura 5 ilustra la estructura de una membrana adecuada para su uso en el paquete mostrado en la Figura 2 ; La Figura 6 ilustra la estructura de una membrana adecuada su uso en el paquete mostrado en la Figura 3.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 ilustra un recipiente metálico utilizado convencionalmente para envasar alimentos tales como leche en polvo seco. Este paquete incluye un cuerpo de lata 5 elaborado a partir de una hoja plana de metal, la cual se forma dentro de un cilindro. Los bordes adyacentes de la lámina metálica se sellan después conjuntamente para formar un cuerpo cilindrico 5, que tiene un sello lateral 6 y dos extremos abiertos . Una tapa 15 cierra un extremo del cuerpo cilindrico 5 y el paquete hueco resultantes es ocupado con un producto 10, y ante el extremo abierto restante. Cuando el producto 10 es sensible al oxígeno (un constituyente del aire) , un extremo 30 se engarza holgadamente al extremo abierto después de llenarse con alimento 10. En esta etapa, el paquete permanece sin sellar y la distancia de holgura 25 sobre la superficie del alimento 10 es ocupada con aire proveniente de las cercanías. Después, el paquete se limpie con una mezcla de dióxido de carbono y nitrógeno y el extremo 30 se sella sobre el cuerpo de lata 5 utilizando un proceso de sellado doble convencional. La distancia de holgura 25 se llena ahora con el dióxido de carbono y la mezcla de nitrógeno, a fin de conservar el alimento sensible al oxígeno. Considerando un recipiente para la leche en polvo seco, la tapa 15 asume convencionalmente la forma de un aro metálico 19 y una membrana 17 que sella el orificio en el centro del aro (como se observa en las Figuras 2, 3 y 4) . El aro metálico 19 se une al cuerpo de lata 5 por medio de un sello doble 20 y un usuario obtiene acceso a la leche en polvo seco 10 al desprender el papel aluminio o membrana 17. La Figura 2 ilustra un recipiente metálico de acuerdo con una modalidad de la invención. El paquete es similar al descrito con anterioridad, pero la membrana 17 incluye una tinta 16, la cual es sensible al dióxido de carbono. La membrana 17 tiene una capa de barrera, la cual protege la tinta 16 contra los gases en las cercanías, pero permite que los gases provenientes de la distancia de holgura 25 contacten la tinta 16. La membrana 17 es suficientemente transparente o translúcida para permitirle al usuario del paquete observar el cambio de color de exhibido por la tinta 16 a través de la membrana 17. El cuerpo de lata 5 es ocupado con un alimento 10 utilizando un proceso convencional, tal como el descrito con anterioridad. Después, el extremo 30 se engarza sobre el extremo abierto del cuerpo de lata 5 pero el paquete permanece sin sellar y contiene aún aire proveniente de las cercanías . La tinta adopta un primer color (púrpura brillante, por ejemplo) para indicar que el paquete contiene aire. Una vez que el paquete se ha limpiado con una mezcla de dióxido de carbono y nitrógeno, el paquete contiene el dióxido de carbono y la mezcla de nitrógeno, y la tinta 16 responde al dióxido de carbono sellado dentro del recipiente y adopta un color diferente (amarillo o rosa salmón, por ejemplo. Si este recipiente tiene fugas, el dióxido de carbono se escapará de la distancia de holgura para ser reemplazado por aire proveniente de las cercanías . Una vez que el nivel de dióxido de carbono disminuye por debajo de un nivel de umbral, la tinta regresará a su primer color, indicando que el paquete ha sido violado. Consecuentemente, en este ejemplo, la tinta experimenta un cambio de color reversible dependiendo de si la distancia de holgura contiene un nivel definido de dióxido de carbono . En las Figuras 3 y 4 se ilustra un paquete de acuerdo con una modalidad alternativa. La tinta 16 utilizada en este paquete es sensible al oxígeno. Esto requiere que el paquete se encuentre sustancialmente carente de oxígeno, antes de que la tinta 16 sea "activada" . Esto puede lograrse por una combinación del proceso de limpieza descrito con anterioridad además de un purificador de oxígeno 18, seleccionado para depurar los gases restantes en el recipiente sellado de cualquier oxígeno remanente. Una vez que el nivel de oxígeno se encuentra por debajo de un valor de umbral (determinado por la tinta) , la tinta sensible al oxígeno puede "activarse" por medio de luz UV. Una vez que el recipiente se encuentra sellado y la tinta "activada" , un nivel indeseable de aire (oxígeno) fugado dentro del recipiente activará un cambio de color en la tinta. En una ejemplo preferido, un metal del grupo paladio disperso en un soporte polimérico fibroso proporciona el depurador 18. Los inventores seleccionan un purificador de tipo paladio, debido a que permite producir y llenar el paquete en un ambiente seco y es fácil de manejar. El purificador de tipo paladio 18 funciona mediante un proceso catalítico que requiere la distancia de holgura 25 para limpiarse con una atmósfera modificada, la cual incluye hidrógeno. El hidrógeno se combina con cualquier oxígeno residual en los gases de distancia de holgura para formar agua. Si los gases utilizados para limpiar la distancia de holgura 25 son una mezcla de hidrógeno y nitrógeno, una mezcla con menos de 5.7% de hidrógeno es clasificada como ininflamable de acuerdo con la norma ISO 10156. El hidrógeno puede utilizarse como un "gas de atmósfera modificada" para el paquete debido a que aparece en la lista positiva de aditivos alimenticios bajo el número E949 (directiva 2001/5/EC) . La membrana de sellado 17 puede proporcionarse como un laminado. Por ejemplo, una película laminada adecuada para detectar los niveles de dióxido de carbono en la distancia de holgura se ilustra en la Figura 5. Esta película puede incluir una capa superior de barrera que comprende una capa de PET 50 y una capa delgada de óxido de aluminio 51. La siguiente capa o porción de la misma incluye la tinta 16. La capa de barrera 50, 51, 52 impide que el aire circundante ingrese y se pone en contacto con la tinta 16, permitiéndole simultáneamente al usuario observar el color de la tinta. Los inventores han descubierto que muchos adhesivos 60 reaccionar desfavorablemente con la tinta 16 y por lo tanto, la tinta 16 se encuentra protegida del adhesivo 60 por una capa de PVB 56. Finalmente, la capa adyacente a la distancia de holgura 25 (dentro del recipiente) se proporciona por una capa de material 55, la cual es permeable a los gases de la distancia de holgura (polipropileno, por ejemplo) . El propileno tiene la ventaja adicional de que actúa como una capa de sellado térmico para sellar térmicamente la membrana 17 al aro metálico 19. Con objeto de que el usuario del paquete interprete con más claridad el cambio de color de la tinta, pueden proporcionarse uno o más colores de comparación en la membrana 17 para indicar el color de las tintas relevantes cuando el paquete para indicar el color de las tintas relevantes cuando el paquete es sellado y/o cuando el paquete ha sido violado. La Figura 6 ilustra una membrana laminada que incorpora tinta sensible al oxígeno 16 y un purificador 18. Puede utilizarse un sistema purificador de oxígeno para evitar el desarrollo de moho u oxidación de aceite y evitar la ranciedad y el envejecimiento. Los ejemplos de productos para los cuales puede ser útil tal paquete incluye alimentos, particularmente aquellos con un alto contenido de agua y/o aceite; té, tabaco, granos o cuero; productos electrónicos y bebidas, tales como vino, cervezas, jugos de fruta y bebidas sin alcohol. Los ejemplos precedentes se han descrito con relación a un paquete que tiene un cuerpo cilindrico 5 y dos extremos abiertos sellados por una tapa 15 y un extremo 30 -llamado lata de "3 elementos". Sin embargo, será aparente para aquellos expertos en la materia que el cuerpo 5 puede asumir la forma de una lata conformada y el cuerpo de lata 5 requiere únicamente un extremo, la tapa, formándose el otro extremo integralmente con la pared lateral del cuerpo - llamado lata de "2 elementos" .