MX2014011187A - Superficies autolubricantes para empaques de alimentos y equipo de procesamiento de alimentos. - Google Patents

Abstract

Un artículo que tiene una superficie impregnada de líquido. La superficie incluye una matriz de características sólidas (124) (por ejemplo características no tóxicas y comestibles) separadas lo suficientemente cerca para contener de manera estable un líquido (126) entre las mismas o dentro de las mismas, en donde el líquido es no tóxico y/o comestible. El artículo puede contener, por ejemplo, un alimento u otro producto de consumo, tales como salsa de tomate, mostaza, o mayonesa.

Description

SUPERFICIES AUTOLUBRICANTES PARA EMPAQUES DE ALIMENTOS Y EQUIPO DE PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS Campo de la Invención La presente invención se refiere en general a superficies no húmedas y autolubricantes para alimentos y otros empaques de productos de consumo y equipo de procesamiento .

Antecedentes de la Invención La llegada de micro/nano superficies diseñadas en la última década ha abierto nuevas técnicas para mejorar una amplia variedad de fenómenos físicos en ciencias de termofluidos . Por ejemplo, el uso de micro/nano texturas de superficies ha proporcionado superficies no húmedas, capaces de lograr menos resistencia viscosa, adherencia reducida al hielo y otros materiales, auto-limpieza, y repelencia al agua. Estas mejoras resultan generalmente de contacto disminuido (en este caso, menos húmedas) entre las superficies sólidas y líquidos adyacentes.

Hay una necesidad de superficies no húmedas y auto-lubricantes mejoradas. Existe una necesidad particular para superficies no húmedas y auto-lubricantes mejoradas para el empaque de alimentos y equipos de procesamiento de alimentos.

Sumario de la Invención En general, la invención se refiere a superficies Ref. 251100 impregnadas con líquido para su uso en el empaque de alimentos y equipo de procesamiento de alimentos. En algunas modalidades, las superficies se utilizan en recipientes o envases para productos alimenticios, tales como salsa de tomate, mostaza, mayonesa y otros productos que son vertidos, exprimidos, o de otro modo extraídos de los recipientes o envases. Las superficies permiten que los productos alimenticios fluyan fácilmente fuera de los recipientes o envases. Las superficies que se describen en este documento también pueden prevenir la lixiviación de químicos de las paredes de un recipiente de alimentos o equipo de procesamiento en los alimentos, de este modo mejorando la salud y la seguridad de los consumidores. En una modalidad, las superficies proporcionan barreras para la difusión de agua u oxígeno, y/o protegen el material contenido (por ejemplo, un producto alimenticio) de la radiación ultravioleta. Métodos rentables para la fabricación de estas superficies se describen en este documento.

Los recipientes que tienen revestimientos encapsulados líquidos descritos en este documento demuestran propiedades de vaciado de alimentos sorprendentemente eficaces. Las modalidades descritas en el presente documento son particularmente útiles para uso con recipientes o equipo de procesamiento de alimentos u otros productos de consumo que notoriamente se adhieren a los recipientes o equipo de procesamiento (por ejemplo, recipientes y equipos que entran en contacto con tales productos de consumo) . Por ejemplo, se ha encontrado que las modalidades descritas en el presente documento son útiles para su uso con productos de consumo que son fluidos no newtonianos, en particular plásticos de Bingham y fluidos tixotrópicos . Otros fluidos para los que las modalidades descritas en este documento funcionan bien incluyen fluidos de alta viscosidad, fluidos de viscosidad de corte cero (fluidos pseudoplásticos) , fluidos dilatantes, y fluidos con alta tensión superficial. Aquí, fluido puede significar un sólido o líquido (una sustancia que fluye) .

Plásticos de Bingham (por ejemplo, fluidos viscoplásticos) son fluidos que requieren una tensión de fluencia finita antes de comenzar a fluir. Estos son más difíciles de apretar o verter de un envase u otro recipiente. Ejemplos de plásticos de Bingham incluyen mayonesa, mostaza, chocolate, pasta de tomate y pasta de dientes. Típicamente, los plásticos de Bingham no fluirán fuera de los recipientes, incluso si se mantienen boca abajo (por ejemplo, la pasta de dientes no fluirá fuera del tubo, incluso si se mantiene al revés) . Se ha encontrado que las modalidades descritas en este documento funcionan bien para su uso con plásticos de Bingham.

Fluidos tixotrópicos son fluidos con viscosidades que dependen de la evolución temporal de cizallamiento (y cuyas viscosidades disminuyen a medida que se aplica continuamente cizallamiento) . En otras palabras, los fluidos tixotrópicos se deben agitar con el tiempo hasta que se comienzan a adelgazar. La salsa de tomate es un ejemplo de un fluido tixotrópico, como es yogur. Las modalidades descritas en este documento se encuentra que funcionan bien con fluidos tixotrópicos .

Las modalidades descritas en este documento también funcionan bien con fluidos de alta viscosidad (por ejemplo, fluidos con más de 100 cP, mayor que 500cP, mayor que lOOOcP, mayor que 3000 cP, o mayor que 5000 cP, por ejemplo) . Las modalidades también funcionan bien con materiales con viscosidad de corte cero (por ejemplo, fluidos pseudopláticos) por encima de 100 cP. Las modalidades también funcionan bien con sustancias de alta tensión superficial, que son pertinentes cuando se encuentran sustancias en envases o tubos muy pequeños.

En un aspecto, la invención se refiere a un artículo que incluye una superficie impregnada con líquido, la superficie incluye una matriz de características sólidas separadas suficientemente cerca para contener de manera estable entre las mismas un líquido y/o dentro de las mismas, en donde las características y el líquido no son tóxicos y/o comestibles. En ciertas modalidades, el líquido está contenido de manera estable dentro de la matriz independientemente de la orientación del artículo y/o bajo condiciones normales de transporte y/o manejo. En ciertas modalidades, el artículo es un recipiente de un producto de consumo. En ciertas modalidades, las características sólidas incluyen partículas. En ciertas modalidades, las partículas tienen una dimensión de características promedio en un intervalo de, por ejemplo, aproximadamente 5 mieras hasta aproximadamente 500 mieras, o aproximadamente 5 mieras a aproximadamente 200 mieras, o aproximadamente 10 mieras a aproximadamente 50 mieras. En ciertas modalidades, la dimensión característica es un diámetro (por ejemplo, para partículas más o menos esféricas), una longitud (por ejemplo, para partículas más o menos en forma de varilla) , un espesor, una profundidad, o una altura. En ciertas modalidades, las partículas incluyen fibras insolubles, celulosa de madera purificada, celulosa microcristalina, fibra de salvado de avena, caolinita (minerales de arcilla) , cera de Japón (obtenida de bayas) , pulpa (parte esponjosa de tallos de las plantas) , óxido férrico, óxido de hierro, formiato de sodio, oleato de sodio, palmitato de sodio, sulfato de sodio, cera, cera de carnauba, cera de abejas, cera de candelilla, zeína (de maíz) , dextrina, éter de celulosa, hidroxietil celulosa, hidroxipropil celulosa (HPC) , hidroxietil metil celulosa, hidroxipropil metil celulosa (HPMC) , y/o hidroxietil etil celulosa. En ciertas modalidades, las partículas incluyen una cera. En ciertas modalidades, las partículas están separadas al azar. En ciertas modalidades, las partículas están dispuestas con una separación promedio de aproximadamente 1 miera hasta aproximadamente 500 mieras, o de aproximadamente 5 mieras hasta aproximadamente 200 mieras, o de aproximadamente 10 mieras hasta aproximadamente 30 mieras entre las partículas adyacentes o grupos de partículas. En ciertas modalidades, las partículas son depositadas por pulverización (por ejemplo, depositadas por aerosol u otro mecanismo de pulverización) . En ciertas modalidades, el producto de consumo comprende por lo menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de salsa de tomate, cátsup, mostaza, mayonesa, jarabe, miel, jalea, mantequilla de cacahuate, mantequilla, jarabe de chocolate, manteca, mantequilla, margarina, oleo, grasa, aderezo, yogur, crema agria, cosméticos, champú, loción, gel para el cabello, y pasta de dientes. En ciertas modalidades, un producto alimenticio es un alimento pegajoso (por ejemplo, dulces, jarabe de chocolate, puré, puré de levadura, puré de cerveza, melcocha) , aceite comestible, aceite de pescado, malvavisco, masa, pasta, productos horneados, goma de mascar, chicle, mantequilla, queso, crema, queso crema, mostaza, yogur, crema agria, curry, salsa, ajvar, salsa currywurst, salsa Lizano, chutney, pebre, salsa de pescado, tzatziki, salsa sriracha, vegemite, chimichurri, salsa HP/salsa café, harissa, kochujang, salsa hoisan, kim chi, salsa picante C olula, salsa tártara, tahini, hummus, shichimi, cátsup, salsa de pasta, salsa Alfredo, salsa de espagueti, glaseado, coberturas de postre, o crema batida. En ciertas modalidades, el recipiente del producto de consumo es estable en almacenamiento cuando se llena con el producto de consumo. En ciertas modalidades, el producto de consumo tiene una viscosidad de por lo menos aproximadamente 100 cP a temperatura ambiente. En ciertas modalidades, el producto de consumo tiene una viscosidad de por lo menos aproximadamente 1000 cP a temperatura ambiente. En ciertas modalidades, el producto de consumo es un material no newtoniano. En ciertas modalidades, el producto de consumo comprende un plástico de Bingham, un fluido tixotrópico, y/o una sustancia dilatante. En ciertas modalidades, el líquido incluye un aditivo de alimento (por ejemplo, oleato de etilo) , ácidos grasos, proteínas, y o un aceite vegetal (por ejemplo, aceite de oliva, aceite de oliva ligero, aceite de maíz, aceite de soya, aceite de colza, aceite de linaza, aceite de semilla de uva, aceite de linaza, aceite de cañóla, aceite de cacahuate, aceite de cártamo, aceite de girasol) . En ciertas modalidades, el artículo es un componente del equipo de procesamiento de producto de consumo. En ciertas modalidades, el artículo es un componente del equipo de procesamiento de alimentos que entra en contacto con los alimentos. En ciertas modalidades, la superficie impregnada de líquido tiene una proporción de sólido a líquido de menos de aproximadamente 50 por ciento, o menos de aproximadamente 25 por ciento, o menos de aproximadamente 15 por ciento.

En otro aspecto, la invención está dirigida a un método de fabricación de un recipiente de un producto de consumo, el método incluye los pasos de: proporcionar un sustrato; aplicar una textura al sustrato, la textura comprende una matriz de características sólidas separadas suficientemente cerca para contener de manera estable un líquido entre las mismas y/o dentro de las mismas (por ejemplo, de forma estable contenido cuando el recipiente está en cualquier orientación, o sometido a envío normal y/o condiciones de manejo durante toda la vida útil del recipiente) ,- y la impregnación de la matriz de características sólidas con el líquido, en donde las características sólidas y el líquido son no tóxicos y/o comestibles. En ciertas modalidades, las características sólidas son partículas. En ciertas modalidades, el paso de aplicación incluye la pulverización de una mezcla de un sólido y un solvente sobre el sustrato texturizado. En ciertas modalidades, las fibras insolubles sólidas, celulosa de madera purificada, celulosa microcristalina , fibra de salvado de avena, caolinita (mineral de arcilla) , cera de Japón (obtenida de bayas) , pulpa (parte esponjosa de tallos de las plantas) , óxido férrico, óxido de hierro, formiato de sodio, oleato de sodio, palmitato de sodio, sulfato de sodio, cera, cera de carnauba, cera de abejas, cera de candelilla, zeína (de maíz), dextrina, éter de celulosa, hidroxietil celulosa, hidroxipropil celulosa (HPC) , hidroxietil metil celulosa, hidroxipropil metil celulosa (HPMC) , y/o hidroxietil etilcelulosa . En ciertas modalidades, el método incluye el paso de permitir que el solvente se evapore después de la pulverización de la mezcla sobre el sustrato texturizado y antes del paso de impregnación. En ciertas modalidades, el método incluye el paso de poner en contacto la matriz impregnada de características con un producto de consumo. En ciertas modalidades, el producto de consumo es salsa de tomate, cátsup, mostaza, mayonesa, jarabe, miel, jalea, mantequilla de cacahuate, mantequilla, jarabe de chocolate, manteca, mantequilla, margarina, oleo, grasa, aderezo, yogur, crema agria, cosméticos, champú, loción, gel para el cabello, o pasta de dientes. En ciertas modalidades, el producto de consumo es un alimento pegajoso (por ejemplo, caramelo, jarabe de chocolate, puré, puré de levadura, puré de cerveza, caramelos suaves), aceite de alimentos, aceite de pescado, malvavisco, masa, pasta, productos horneados, goma de mascar, chicle, mantequilla, queso, crema, queso crema, mostaza, yogur, crema agria, curry, salsa, ajvar, salsa currywurst, salsa Lizano, chutney, pebre, salsa de pescado, tzatziki, salsa Sriracha, vegemite, chimichurri , salsa HP/salsa café, harissa, kochujang, salsa hoisan, kim chi, salsa picante Cholula, salsa tártara, tahini, hummus, shichimi, salsa de tomate, salsa de pasta, salsa Alfredo, salsa de espaguetis, glaseado, aderezo para postre, o crema batida. En ciertas modalidades, el líquido incluye un aditivo de alimentos (por ejemplo, oleato de etilo), ácidos grasos, proteínas, y/o aceite vegetal (por ejemplo, aceite de oliva, aceite de oliva ligero, aceite de maíz, aceite de soya, aceite de colza, aceite de linaza, aceite de semilla de uva, aceite de linaza, aceite de cañóla, aceite de cacahuate, aceite de cártamo, y/o aceite de girasol) . En ciertas modalidades, el paso de aplicar la textura al sustrato incluye: exponer el sustrato a un solvente (por ejemplo, cristalización inducida por solvente) , extrusión o moldeado por soplado de una mezcla de materiales, rugosidad del sustrato con acción mecánica (por ejemplo, pulir en el tambor con un abrasivo), revestimiento por pulverización, centrifugado con polímero, depositando partículas desde la solución (por ejemplo, deposición capa por capa y/o evaporación de líquido de una suspensión líquida y de partículas) , extrusión o moldeado por soplado de una espuma o material que forma espuma (por ejemplo, una espuma de poliuretano) , depositar un polímero de una solución, extrusión o moldeado por soplado de un material que se expande durante el enfriamiento para dejar una superficie rugosa o texturizada, aplicar una capa de material sobre una superficie que está bajo tensión o compresión, realizar la separación de fases inducida sin solvente de un polímero para obtener una estructura porosa, realizar la impresión de micro-contacto, realizar barrido láser, realizar nucleación de la textura sólida de vapor (por ejemplo, desublimación) , realizar anodización, fresado, mecanizado, moleteado, fresado por haz de electrones, realizar la oxidación térmica o química, y/o realizar deposición de vapor química. En ciertas modalidades, aplicar la textura al sustrato incluye pulverizar una mezcla de partículas comestibles sobre el sustrato. En ciertas modalidades, impregnar la matriz de características con el líquido incluye: pulverizar el líquido de encapsulación sobre la matriz de características, cepillar el líquido sobre la matriz de características, sumergir la matriz de características en el líquido, centrifugar la matriz de características, condensar el líquido sobre la matriz de características, depositar una solución que comprende el líquido y uno o más líquidos volátiles, y/o esparcir el líquido sobre la superficie con un segundo líquido inmiscible. En ciertas modalidades, el líquido se mezcla con un solvente y después se rocía, porque el solvente reducirá la viscosidad del líquido, lo que le permite pulverizar más fácilmente y más uniformemente. Después, el solvente se secará fuera del revestimiento. En ciertas modalidades, el método incluye además modificar químicamente el sustrato antes de aplicar la textura al sustrato y/o modificar químicamente las características sólidas de la textura. Por ejemplo, el método puede incluir modificar químicamente con un material que tiene ángulo de contacto con agua de más de 70 grados (por ejemplo, material hidrofóbico) . La modificación puede llevarse a cabo, por ejemplo, después de aplicar la textura, o puede ser aplicada a las partículas antes de su aplicación al sustrato. En ciertas modalidades, la impregnación de la matriz de características incluye la eliminación de exceso de líquido de la matriz de características. En ciertas modalidades, eliminar el exceso de líquido incluye: utilizar un segundo líquido inmiscible para eliminar el exceso de líquido, utilizando una acción mecánica para eliminar el exceso de líquido, absorber el exceso de líquido utilizando material poroso, y/o drenar el exceso de líquido fuera de la matriz de características utilizando la gravedad o las fuerzas centrífugas.

Los elementos de modalidades descritas con respecto a un aspecto dado de la invención pueden ser utilizados en diversas modalidades de otro aspecto de la invención. Por ejemplo, se contempla que las características de las reivindicaciones dependientes que dependen de una reivindicación independiente se pueden utilizar en aparatos y/o métodos de cualquiera de las otras reivindicaciones independientes .

Breve Descripción de las Figuras Los objetos y características de la invención se pueden entender mejor con referencia a las Figuras que se describen a continuación, y las reivindicaciones.

La Figura 1A es una vista en sección transversal esquemática de un líquido en contacto una superficie no húmeda, de acuerdo con ciertas modalidades de la invención.

La Figura IB es una vista en sección transversal esquemática de un líquido que ha atravesado una superficie no humectada, de acuerdo con ciertas modalidades de la invención.

La Figura 1C es una vista en sección transversal esquemática de un líquido en contacto con una superficie impregnada con líquido, de acuerdo con ciertas modalidades de la invención.

La Figura 2 es una imagen SEM (siglas en inglés para microscopio electrónico de barrido) de una superficie áspera típica obtenida por pulverización de una emulsión de etanol y cera de carnauba sobre un sustrato de aluminio. Después del secado, las partículas presentan tamaños característicos de 10 µp\-50 µp? y se organizan en grupos dispersos con espaciamientos característicos de 20 i - 50 ym entre partículas adyacentes. Estas partículas constituyen la primera escala de longitud de la textura jerárquica.

La Figura 3 es una imagen SEM (microscopio electrónico de barrido) de detalle a modo de ejemplo de una partícula de cera de carnauba obtenida de una emulsión de cera de etanol hervida y pulverizada sobre un sustrato de aluminio. Después del secado, las partículas de cera exhiben características de rugosidad submicrométricas porosas con anchos de poros característicos de 100 nm - 1 µp? y longitudes de poros de 200 nm-2 µt?. Estas características de rugosidad porosas constituyen la segunda escala de longitud de la textura jerárquica.

La Figura 4 es una imagen SEM (microscopio electrónico de barrido) de una superficie áspera típica obtenida por pulverización de una mezcla de partículas de etanol y cera de carnauba sobre un sustrato de aluminio. Después del secado, las partículas presentan tamaños característicos de 10 µp? -50 m y se organizan en grupos densos con separaciones características de ??µp? - 30 µp? entre partículas adyacentes. Estas partículas constituyen la primera escala de longitud de la textura jerárquica.

La Figura 5 es una imagen SEM (microscopio electrónico de barrido) de detalle a modo de ejemplo de una partícula de cera de carnauba obtenida de una mezcla de partículas de cera-etanol pulverizada sobre un sustrato de aluminio. Después del secado, las partículas de cera exhiben baja proporción de aspecto de características de rugosidad submicrónica con alturas de 100 nm. Estas características de rugosidad porosa constituyen la segunda escala de longitud de la textura jerárquica.

La Figura 6 es una imagen SEM (microscopio electrónico de barrido) de una superficie áspera típica obtenida por pulverización de una emulsión de una solución de solvente y cera de carnauba sobre un sustrato de aluminio. Después del secado, las partículas presentan tamaños característicos de 10pm - 10 µp? y tamaño característico promedio de 30 µp?. Son escasamente espacios con separaciones características de 50 µp? - 100 ym entre partículas adyacentes. Estas partículas constituyen la primera escala de longitud de la textura j erárquica .

La Figura 7 es una imagen SEM (microscopio electrónico de barrido) de detalle a modo de ejemplo de una partícula de cera de carnauba obtenida de una emulsión de solvente-cera y pulverizada sobre un sustrato de aluminio. Después del secado, la partícula de cera exhibe características de rugosidad submicrónicas con anchuras características de anchuras de poro de 200 nm y longitudes de poro de 200 nm - 2 ym. Estas características de rugosidad porosas constituyen la segunda escala de la longitud de la textura jerárquica.

Las figuras 8 a 13 incluyen una secuencia de imágenes de un punto de la salsa de tomate en una superficie impregnada de líquido, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención .

La Figura 14 incluye una secuencia de imágenes de la salsa de tomate que fluye hacia fuera de un envase de plástico, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención.

La Figura 15 incluye una secuencia de imágenes de la salsa de tomate que fluye hacia fuera de un envase de vidrio, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención.

La Figura 16 incluye una secuencia de imágenes de mostaza que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención.

La Figura 17 incluye una secuencia de imágenes de mayonesa que fluyen fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención.

La Figura 18 incluye una secuencia de imágenes de jalea que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención.

La Figura 19 incluye una secuencia de imágenes de crema agria y aderezo de cebolla que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención.

La Figura 20 incluye una secuencia de imágenes de yogur que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención.

La Figura 21 incluye una secuencia de imágenes de pasta de dientes que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención.

La Figura 22 incluye una secuencia de imágenes de gel para el cabello que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención.

Descripción Detallada de la Invención Se contempla que artículos, aparatos, métodos y procesos de la invención reivindicada abarcan variaciones y adaptaciones desarrolladas utilizando la información de las modalidades descritas en el presente documento. La adaptación y/o modificación de los artículos, aparatos, métodos y procesos descritos en este documento pueden ser realizadas por las personas experimentadas en la técnica relevante.

En toda la descripción, en donde los artículos y aparatos se describen como que tienen, incluyen o comprenden componentes específicos, o en donde los procesos y métodos se describen como que tienen, incluyen o comprenden pasos específicos, se contempla que, además, hay artículos y aparatos de la presente invención que consisten esencialmente de, o consisten de, los componentes citados, y que hay procesos y métodos de acuerdo con la presente invención que consiste esencialmente de, o consisten de, los pasos de procesamiento citados.

Debe ser entendido que el orden de los pasos o el orden para llevar a cabo ciertas acciones son irrelevantes siempre y cuando la invención permanezca operable. Además, dos o más pasos o acciones se pueden realizar simultáneamente.

La mención en el presente documento de cualquier publicación, por ejemplo, en la sección de antecedentes, no es una admisión de que la publicación sirve como arte previo con respecto a ninguna de las reivindicaciones presentadas en el presente documento. La sección de antecedentes se presenta para fines de claridad y no pretende ser una descripción del arte previo con respecto a cualquier reivindicación.

Superficies impregnadas de líquido se describen en la Solicitud de Patente N° 13/302356, titulada "Liquid-Impregnated Surfaces, Methods of Making, and Devices Incorporating the Same" , presentada el 22 de noviembre del 2011, la descripción de la cual se incorpora aquí como referencia en su totalidad.

La Figura 1A es una vista en sección transversal esquemática de un líquido 102 en contacto con una superficie no húmeda tradicional o previa 104 (en este caso, una superficie de impregnación de gas) , de acuerdo con algunas modalidades de la invención. La superficie 104 incluye un sólido 106 que tiene una textura de superficie definida por características 108. En algunas modalidades, un sólido 106 es definido por las características 108. Las regiones entre las características 108 están ocupadas por un gas 110, tal como aire. Como se muestra, mientras que el líquido 102 es capaz de ponerse en contacto con las partes superiores de las características 108, una interfaz de gas-líquido 112 evita que el líquido 102 humedezca toda la superficie 104.

Haciendo referencia a la Figura IB, en ciertos casos, el líquido 102 puede desplazar el gas de impregnación y se vuelve empalado dentro de las características 108 del sólido 106. El empalamiento puede ocurrir, por ejemplo, cuando una gotita de líquido afecta la superficie 104 a alta velocidad. Cuando se produce empalamiento, el gas que ocupa las regiones entre las características 108 se sustituye con el líquido 102, ya sea parcialmente o completamente, y la superficie 104 puede perder sus capacidades no humectantes.

Haciendo referencia a la Figura 1C, en ciertas modalidades, se proporciona una superficie impregnada con líquido no humectada 120 que incluye un sólido 122 que tiene texturas (por ejemplo, características 124) que se impregnan con un líquido de impregnación 126, en lugar de un gas. En diversas modalidades, un revestimiento sobre la superficie 104 incluye el sólido 106 y el líquido de impregnación 126.

En la modalidad representada, un líquido de contacto 128 en contacto con la superficie, se apoya en las características 124 (u otra textura) de la superficie 120. En las regiones entre las características 124, el líquido de contacto 128 está soportado por el líquido de impregnación 126. En ciertas modalidades, el líquido de contacto 128 es inmiscible con el líquido de impregnación 126. Por ejemplo, el líquido de contacto 128 puede ser agua y el líquido de impregnación 126 puede ser aceite.

En algunas modalidades, se utilizan características de micro-escala. En algunas modalidades, una característica de micro-escala es una partícula. Las partículas pueden ser dispersadas al azar o uniformemente sobre una superficie.

La separación característica entre partículas puede ser de aproximadamente 200 µp?, aproximadamente 100 µp?, aproximadamente 90 pm, aproximadamente 80 µt?, aproximadamente 70 µp?, aproximadamente 60 µp?, aproximadamente 50 µp?, aproximadamente 40 µp?, aproximadamente 30 µt?, aproximadamente 20 µ???, aproximadamente 10 µp?, aproximadamente 5 µp\ o 1 µp?. En algunas modalidades, la separación característica entre las partículas está en un intervalo de 100 µp? - 1 µt?, 50 µp? - 20 µp?, o 40 µp? -30 µp?. En algunas modalidades, la separación característica entre las partículas está en un intervalo de 100 µp? - 80 µt?, 80 µp? - 50 µp?, 50 µp? -30 µp\ o 30 µt? -10 µp?. En algunas modalidades, la separación característica entre las partículas está en un intervalo de cualquiera de los dos valores anteriores .

Las partículas pueden tener una dimensión promedio de aproximadamente 200 µp?, aproximadamente 100 µt?, aproximadamente 90 µt?, aproximadamente 80, aproximadamente 70 µt?, aproximadamente 60 µp?, aproximadamente 50 µ??, aproximadamente 40 µt?, aproximadamente 30 µp?, aproximadamente 20 µ?t?, aproximadamente 10 µp?, aproximadamente 5 m o 1 µp?. En algunas modalidades, una dimensión promedio de las partículas está en un intervalo de 100 µp? - 1 µp?, 50 µp? - 10 µp?, o 30 µp? -20 µ??. En algunas modalidades, una dimensión promedio de las partículas está en un intervalo de 100 µt? - 80 µp?, 80 µp? - 50 µ??, 50 µt? - 30 pm o 30 µt? - 10 µp?. En algunas modalidades, una dimensión promedio de las partículas está en un intervalo de cualquiera de dos valores anteriores.

En algunas modalidades, las partículas son porosas. El tamaño de poro característico (por ejemplo, anchuras o longitudes de poro) de partículas pueden ser de aproximadamente 5000 nm, aproximadamente 3000 nm, aproximadamente 2000 nm, aproximadamente 1000 nm, aproximadamente 500 nm, aproximadamente 400 nm, aproximadamente 300 nm, aproximadamente 200 nm, aproximadamente 100 nm, aproximadamente 80 nm, aproximadamente 50, aproximadamente 10 nm. En algunas modalidades, el tamaño de poro característico está en un intervalo de 200 nm - 2 µ?? o 100 nm - 1 µt?. En algunas modalidades, el tamaño de poro característico está en un intervalo de dos valores anteriores .

Los artículos y métodos aquí descritos se refieren a superficies impregnadas de líquido que son particularmente valiosas como revestimientos de envases interiores, y valiosas para equipos de procesamiento de alimentos. Los artículos y métodos tienen aplicaciones en un amplio intervalo de envases de alimentos y equipos de proceso. Por ejemplo, los artículos pueden ser utilizados como revestimientos de envases para mejorar el flujo del material fuera del envase, o fluir sobre o a través de equipos de procesamiento de alimentos. En ciertas modalidades, las superficies o revestimientos descritos en este documento evitan la lixiviación de los productos químicos de las paredes de un envase o equipo de procesamiento de alimentos en el alimento, mejorando así la seguridad y la salud de los consumidores. Estas superficies y revestimientos también pueden proporcionar barreras a la difusión de agua u oxígeno, y/o proteger el material contenido (por ejemplo, un producto alimenticio) de la radiación ultravioleta. En ciertas modalidades, las superficies o revestimientos descritos en este documento pueden usarse con contenedores/bolsos/bolsas de alimentos y/o conductos/canales en la configuración de transporte industrial, así como otros equipos de procesamiento de alimentos.

En ciertas modalidades, los artículos descritos aquí se utilizan para contener un producto de consumo. Por ejemplo, manejo de alimentos pegajosos, tales como jarabe de chocolate, en recipientes revestidos deja una cantidad significativa pegada a las paredes del recipiente. Las paredes del recipiente de revestimiento con textura de encapsulado líquido no sólo pueden reducir el desperdicio de alimentos, sino también conducir a un manejo fácil.

En ciertas modalidades, los artículos descritos aquí se utilizan para contener un producto alimenticio. El producto alimenticio puede ser, por ejemplo, salsa de tomate, mostaza, mayonesa, mantequilla, mantequilla de cacahuate, jalea, mermelada, helados, pasta, goma de mascar, jarabe de chocolate, yogur, queso, crema agria, salsa, glaseado, curry, aceite de comida o cualquier otro producto alimenticio que se proporciona o se almacena en un recipiente. Un producto alimenticio también puede ser alimento para perros o gatos. Los artículos también pueden ser utilizados para contener productos para el hogar y productos de cuidado de la salud, tales como cosméticos, loción, pasta de dientes, champú, gel para el cabello, fluidos médicos (por ejemplo, ungüentos o cremas antibacterianas) y otros productos o sustancias químicas relacionadas.

En algunas modalidades, un producto de consumo en contacto con un artículo tiene una viscosidad de por lo menos 100 cP (por ejemplo, a temperatura ambiente) . En algunas modalidades, un producto de consumo tiene una viscosidad de por lo menos 500 cP, 1000 cP, 2000 cP, 3000 cP o 5000 cP. En algunas modalidades, un producto de consumo tiene una viscosidad en un intervalo de 100-500 cP, 500-1000 cP, o 1000 a 2000 cP . En algunas modalidades, un producto de consumo tiene una viscosidad en un intervalo de dos valores anteriores .

En diversas modalidades, la superficie impregnada de líquido incluye un sustrato texturizado, poroso o rugoso que es encapsulado o impregnado por un líquido no tóxico y/o comestible. El líquido comestible puede ser, por ejemplo, un aditivo de alimentos (por ejemplo, oleato de etilo) , ácidos grasos, proteínas, y/o un aceite vegetal (por ejemplo, aceite de oliva, aceite de oliva ligero, aceite de maíz, aceite de soya, aceite de colza, aceite de linaza, aceite de semilla de uva, aceite de linaza, aceite de cañóla, aceite de cacahuate, aceite de cártamo, aceite de girasol) . En una modalidad, el líquido comestible es cualquier líquido aprobado para el consumo por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés) . El sustrato es listado de preferencia en la lista de sustancias en contacto con alimentos aprobados por la FDA, disponible en www. accessdata . fda . gov .

En ciertas modalidades, un material texturizado en el interior de un artículo (por ejemplo, un envase u otro recipiente de alimentos) es parte integral del propio envase. Por ejemplo, las texturas de un envase de policarbonato pueden estar hechas de policarbonato.

En diversas modalidades, el sólido 122 comprende una matriz de características sólidas. El sólido 122 o una matriz de características sólidas pueden incluir un material no tóxico y/o comestible. En algunas modalidades, las texturas de superficies de un líquido encapsulado incluyen materiales sólidos, comestibles. Por ejemplo, las texturas de las superficies pueden formarse a partir de una colección o revestimiento de partículas sólidas comestibles. Ejemplos de materiales sólidos, no tóxicos y/o comestibles incluyen fibras insolubles (por ejemplo, celulosa de madera purificada, celulosa micro-cristalina, y/o fibra de salvado de avena) , cera (por ejemplo, cera de carnauba) , y éteres de celulosa (por ejemplo, hidroxietil celulosa, hidroxipropil celulosa (HPC) , hidroxietil metil celulosa, hidroxipropil metil celulosa (HPMC) , y/o hidroxietil etil celulosa) .

En diversas modalidades, se proporciona un método para impartir una textura de superficie (por ejemplo, rugosidad y/o porosidad) al sustrato sólido. En una modalidad, la textura es impartida exponiendo el sustrato (por ejemplo, policarbonato) a un solvente (por ejemplo, acetona) . Por ejemplo, el solvente puede impartir textura mediante la inducción de cristalización (por ejemplo, el policarbonato se puede recristalizar cuando se expone a la acetona) .

En diversas modalidades, la textura es impartida a través de extrusión o moldeado por soplado de una mezcla de materiales (por ejemplo, una mezcla polimérica continua, o una mezcla de un polímero y partículas) . Uno de los materiales puede ser posteriormente disuelto, grabado, derretido, o evaporado, dejando una superficie de textura porosa o rugosa atrás. En una modalidad, uno de los materiales está en la forma de partículas que son mayores que un espesor promedio del revestimiento. Ventajosamente, el empaque de productos alimenticios (por ejemplo, envases de salsa de tomate) es producido actualmente con el uso de extrusión o moldeado por soplado. Por lo tanto, los métodos descritos en este documento pueden llevarse a cabo utilizando el equipo existente, con poco gasto agregado.

En ciertas modalidades, la textura es impartida por formación de rugosidad mecánica (por ejemplo, pulir en el tambor con un abrasivo) , revestimiento por pulverización o centrifugado de polímero, deposición de partículas de la solución (por ejemplo, deposición capa por capa, evaporación de líquido de una suspensión líquido + partícula) , y/o extrusión o moldeado por soplado de una espuma, o material de formación de espuma (por ejemplo una espuma de poliuretano) . Otros métodos posibles para impartir la textura incluyen: deposición de un polímero de una solución (por ejemplo, el polímero forma una superficie rugosa, porosa o texturizada detrás) ; extrusión o moldeado por soplado de un material que se expande durante el enfriamiento, dejando una superficie arrugada; y la aplicación de una capa de un material sobre una superficie que está bajo tensión o compresión, y posteriormente relaja la tensión o la compresión de superficie debajo, resultando en una superficie texturizada.

En una modalidad, se imparte textura a través de la separación de fases inducida sin solvente de un polímero, dando como resultado una estructura porosa similar a esponja. Por ejemplo, una solución de polisulfona, poli (vinilpirrolidona) , y DMAc se puede moldear sobre un sustrato y después sumergida en un baño de agua. Durante la inmersión en agua, el solvente y no solvente se intercambian de y la polisulfona precipita y se endurece.

En algunas modalidades, una superficie impregnada de líquido incluye el líquido de impregnación y las porciones de material sólido que se extienden o meten a través del líquido de impregnación (por ejemplo, para poner en contacto una fase de aire adyacente) . Para lograr un funcionamiento no humectado y auto- lubricante óptimo, generalmente es deseable minimizar la cantidad de material sólido que se extiende a través (en este caso, no está cubierto por) del líquido de impregnación. Por ejemplo, una proporción del material sólido con respecto al líquido de impregnación en la superficie es preferiblemente menos de aproximadamente 15 por ciento, o más preferiblemente menos de aproximadamente 5 por ciento. En algunas modalidades, una proporción del material sólido con respecto al líquido de impregnación es de menos de 50 por ciento, 45 por ciento, 40 por ciento, 35 por ciento, 30 por ciento, 25 por ciento, 20 por ciento, 15 por ciento, 10 por ciento, 5 por ciento, o 2 por ciento. En algunas modalidades, una proporción del material sólido con respecto al líquido de impregnación está en un intervalo de 50-5 por ciento, 30-10 por ciento, 20-15 por ciento o cualquiera de los dos valores anteriores. En ciertas modalidades, se logra una baja proporción utilizando texturas de superficie que son puntiagudas o redondas. Por el contrario, las texturas de la superficie que son planas pueden resultar en proporciones más altas, con demasiado material sólido expuesto en la superficie .

En diversas modalidades, se proporciona un método para impregnar la textura de la superficie con un líquido de impregnación. Por ejemplo, el líquido de impregnación puede ser pulverizado o cepillado sobre la textura (por ejemplo, una textura sobre una superficie interior de un envase) . En una modalidad, el líquido de impregnación se aplica a la superficie texturizada mediante llenado o parcialmente llenado de un recipiente que incluye la superficie texturizada. El exceso de líquido de impregnación se retira después del recipiente. En diversas modalidades, el exceso de líquido de impregnación se elimina mediante la adición de un líquido de lavado (por ejemplo, agua) al recipiente para recoger o extraer el exceso de líquido del recipiente. Métodos adicionales para agregar el líquido de impregnación incluyen girar el recipiente o superficie en contacto con el líquido (por ejemplo, un proceso de revestimiento por rotación) , y condensar el líquido de impregnación sobre el recipiente o superficie. En diversas modalidades, el líquido de impregnación se aplica mediante el depósito de una solución con el líquido de impregnación y uno o más líquidos volátiles (por ejemplo, mediante cualquiera de los métodos descritos anteriormente) y evaporación de uno o más líquidos volátiles .

En ciertas modalidades, el líquido de impregnación se aplica mediante la difusión de un líquido que se propaga o empuja el líquido de impregnación a lo largo de la superficie. Por ejemplo, el líquido de impregnación (por ejemplo, oleato de etilo) y el líquido de dispersión (por ejemplo, agua) se pueden combinar en un recipiente y ser agitados o mezclados. El flujo de fluido dentro del recipiente puede distribuir el líquido de impregnación alrededor del recipiente, mientras que impregna las texturas de la superficie.

Con cualquiera de estos métodos, el exceso de líquido de impregnación puede ser eliminado por medios mecánicos (por ejemplo, empujado fuera de la superficie con un objeto sólido o fluido) , absorbido fuera de la superficie utilizando otro material poroso, o eliminado a través de la gravedad o fuerzas centrífugas. Los materiales de procesamiento están aprobados por la FDA para el consumo preferiblemente en cantidades pequeñas.

Ejemplos Experimentales Creación de la matriz de características sólidas en las superficies interiores del envase: En estos experimentos, etanol puro 200 de prueba (KOPTEC) , cera de carnauba en polvo (McMaster-Carr) y Spray cera de carnauba en Aerosol (PPE, # CW-165) , que contiene tricloroetileno, propano y cera de carnauba, fueron utilizados. El aparato de ultrasonidos fue de Branson, modelo 2510. El agitador de placa caliente avanzado era de V R, Modelo 97042-642. El aerógrafo era de Badger Air Brush Co., Modelo Badger 150.

Una primera superficie con una matriz de características sólidas se preparó por el Procedimiento 1 descrito aquí. Se preparó una mezcla por calentamiento de 40 mi de etanol a 85°C, agregando lentamente 0.4 g de polvo de cera de carnauba, la ebullición de la mezcla de etanol fue durante 5 min, seguida por permitir que la mezcla se enfríe mientras es sonicada desde 5 min. La mezcla resultante se pulverizó sobre un sustrato con un aerógrafo a 344.73 kPa (50 psi) , y después permitiendo que el sustrato se seque a temperatura ambiente y humedad durante 1 min. Las imágenes SEM se muestran en las Figuras 2 y 3.

Una segunda superficie se preparó mediante el procedimiento 2 descrito aquí. Se preparó una mezcla mediante la adición de 4 g de cera de carnauba en polvo a 40 mi de etanol y se agitó vigorosamente. La mezcla resultante se pulverizó sobre un sustrato con un aerógrafo a 344.73 kPa (50 psi) durante 2 segundos a una distancia de 101.6 mm (4 pulgadas) desde la superficie, y después permitiendo que el sustrato se seque a temperatura ambiente y humedad durante 1 min. Imágenes SEM se muestran en las Figuras 4 y 5.

Una tercera superficie fue preparada por el procedimiento 3 descrito aquí. Una cera de aerosol se pulverizó sobre un sustrato a una distancia de 254 mm (10 pulgadas) por 3 segundos. Cambiamos la boquilla de pulverización de tal manera que el tiempo de residencia de pulverización ya no era de 0.5 seg/unidad de área y, después se permitió que el sustrato se seque a temperatura ambiente y humedad durante 1 min. Las imágenes SEM se muestran en las Figuras 6 y 7.

Impregnación de un revestimiento de cera: Una cantidad de 5 a 10 mi de oleato de etilo (Sigma Aldrich) o aceite vegetal se agitó alrededor de los envases hasta que toda la superficie cubierta de cera preparada mediante el procedimiento 3 descrito anteriormente se volvió transparente. Tal tiempo de revestimiento se elige de manera que revestimiento turbio (no desigual) se forma sobre toda la superficie. En algunas modalidades, un revestimiento formado tiene un espesor en un intervalo de 10-50 mieras.

El exceso de aceite se eliminó mediante 2 métodos diferentes en los experimentos. Ellos fueron drenados ya sea colocándolos boca abajo durante aproximadamente 5 minutos, o drenados por adición de aproximadamente 50 mi de agua al envase y agitando durante 5-10 segundos para arrastrar la mayor parte del exceso de aceite en el agua. La emulsión de agua/aceite se vierte fuera. En general, después de drenar, el revestimiento parece claro. Cuando se drena el exceso usualmente aparece turbio.

Las Figuras 8 a 13 incluyen una secuencia de imágenes de un punto de salsa de tomate sobre una superficie impregnada de líquido, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención. Como se muestra, el punto de salsa de tomate era capaz de deslizarse a lo largo de la superficie impregnada de líquido debido a una ligera inclinación (por ejemplo, 5 a 10 grados) de la superficie. La salsa de tomate movida a lo largo de la superficie como un cuerpo sustancialmente rígido, sin dejar ningún residuo de salsa de tomate a lo largo de su trayectoria. El tiempo transcurrido desde la Figura 8 a la Figura 13 fue de aproximadamente 1 segundo.

Experimentos de vaciado del envase: A menos que se especifique lo contrario, se llevaron a cabo experimentos de vaciado de envase dentro de aproximadamente 30 minutos después de drenar el exceso de aceite. Envases revestidos y no revestidos del mismo tipo con una cantidad igual del mismo tipo de condimentos. Después fueron volteados al revés. Envases de plástico/vidrio entonces fueron repetidamente exprimidos/bombeados hasta que se eliminó más del 90% de los materiales, y después agitados hasta que sólo pequeñas gotas de material salían de los envases no revestidos. Los envases revestidos y no revestidos se pesaron, después se enjuagaron, después se pesaron de nuevo, para determinar la cantidad de comida que queda en los envases después del experimento.

Salsa de tomate Para preparar la superficie impregnada de líquido para estas imágenes mostradas en las Figuras 14 y 15, una superficie interior de un recipiente de plástico (envases Heinz de plástico hechos de tereftalato de polietileno (PETE) ) o vidrio se pulverizó durante unos pocos segundos con una mezcla que contiene partículas de cera de carnauba y un solvente. Después se evaporó el solvente, la cera de carnauba que permaneció sobre la superficie proporcionó rugosidad o textura superficial. La textura superficial después se impregnó con oleato de etilo aplicando el oleato de etilo a la superficie y eliminando el exceso de oleato de etilo.

Las Figuras 14 y 15 incluyen dos secuencias de imágenes de la salsa de tomate que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención. El envase de la izquierda en cada imagen es un envase de salsa de tomate estándar. El envase de la derecha es un envase impregnado de líquido. Específicamente, las superficies interiores del envase a la derecha fueron impregnadas con líquido antes de llenar el envase con salsa de tomate. Aparte de las diferentes superficies interiores, los dos envases eran idénticos. La secuencia de imágenes muestra la salsa de tomate que fluye desde los dos envases debido a la gravedad. En tiempo igual a cero, los envases inicialmente llenos fueron derribados para permitir que la salsa de tomate se vierta o gotee de los envases. Como se representa, la salsa de tomate se drenó considerablemente más rápido del envase que tiene las superficies impregnadas de líquido. Después de 200 segundos, la cantidad de salsa de tomate restante en el envase estándar fue de 85.9 gramos. En comparación, la cantidad de salsa de tomate restante en el envase impregnado de líquido en este momento era 4.2 gramos.

La cantidad de cera de carnauba en la superficie del envase era aproximadamente 9.9 x 10~5 g/cm2. La cantidad de oleato de etilo en la superficie impregnada de líquido era aproximadamente 6.9 x 10-4 g/cm2. El espesor del revestimiento estimado era de aproximadamente 10 hasta aproximadamente 30 micrómetros .

Mostaza Para preparar la superficie impregnada de líquido para estas imágenes que se muestran en la Figura 16, una superficie interior de un recipiente se pulverizó durante unos pocos segundos con una mezcla que contiene partículas de cera de carnauba y un solvente. Después se evaporó el solvente, la cera de carnauba que permaneció en la superficie proporcionó textura de la superficie o rugosidad. Después, la textura de la superficie se impregnó con oleato de etilo aplicando el oleato de etilo a la superficie y eliminando el exceso de oleato de etilo.

La Figura 16 incluye una secuencia de imágenes de mostaza que fluyen fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención. El envase de la izquierda en cada imagen es un envase de mostaza estándar (envase de mostaza Grey Poupon) . El envase de la derecha es un envase impregnado de líquido. Específicamente, las superficies interiores del envase a la derecha fueron impregnadas de líquido antes de llenar el envase con mostaza. Aparte de las diferentes superficies interiores, los dos envases eran idénticos. La secuencia de imágenes muestra la mostaza que fluye desde los dos envases debido a la gravedad. En tiempo igual a cero, los envases inicialmente llenos fueron derribados para permitir que la mostaza se vierta o gotee desde los envases. Como se representa, la mostaza se drenó considerablemente más rápido del envase que tiene las superficies impregnadas de líquido.

Mayonesa Para preparar la superficie impregnada de líquido para estas imágenes que se muestran en la figura 17, una superficie interior de un recipiente se pulverizó durante unos pocos segundos con una mezcla que contiene partículas de cera de carnauba y un solvente. Después de que el solvente se evaporó, la cera de carnauba que permaneció en la superficie proporcionó textura de la superficie o rugosidad. Después, la textura de la superficie se impregnó con oleato de etilo aplicando el oleato de etilo a la superficie y se eliminó el exceso de oleato de etilo.

La Figura 17 incluye una secuencia de imágenes de mayonesa que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención. El envase de la izquierda en cada imagen es un envase de mayonesa estándar (envase de mayonesa Hellmans) . El envase de la derecha es un envase impregnado de líquido. Específicamente, las superficies interiores del envase a la derecha fueron impregnadas con líquido antes de llenar el envase con mayonesa. Aparte de las diferentes superficies interiores, los dos envases eran idénticos. La secuencia de imágenes muestra la mayonesa que fluye desde los dos envases debido a la gravedad. En tiempo igual a cero, los envases inicialmente llenos fueron derribados para permitir que la mayonesa se vierta o gotee desde los envases. Como se representa, la mayonesa se drena considerablemente más rápido del envase que tiene las superficies impregnadas de líquido.

Dos días más tarde, se repitió el experimento y el envase recubierto de mayonesa todavía se vació sustancialmente por completo.

Jalea Para preparar la superficie impregnada de líquido de estas imágenes que se muestran en la Figura 18, una superficie interior de un recipiente se pulverizó durante unos pocos segundos con una mezcla que contiene partículas de cera de carnauba y un solvente . Después de que se evaporó el solvente, la cera de carnauba que permaneció en la superficie proporcionó textura de la superficie o rugosidad. Después, la textura de la superficie se impregnó con oleato de etilo aplicando el oleato de etilo a la superficie y eliminando el exceso de oleato de etilo.

La Figura 18 incluye una secuencia de imágenes de jalea que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención. El envase de la izquierda en cada imagen es un envase de jalea estándar. El envase de la derecha es un envase impregnado de líquido. Específicamente, las superficies interiores del envase a la derecha fueron impregnadas con líquido antes de llenar el envase con jalea. Aparte de las diferentes superficies interiores, los dos envases eran idénticos. La secuencia de imágenes muestra la jalea que fluye desde los dos envases debido a la gravedad. En tiempo igual a cero, los envases inicialmente llenos fueron derribados para permitir que la gelatina se vierta o gotee desde los envases. Como se representa, la jalea drenó considerablemente más rápido del envase que tiene las superficies impregnadas con líquido.

Además, los experimentos se probaron a 55°C en un envase impregnado de líquido con gelatina. La superficie impregnada con líquido era estable y mostró un efecto de transporte similar.

Crema agria y aderezo de cebolla Para preparar la superficie impregnada de líquido para estas imágenes que se muestran en la figura 19, una superficie interior de un recipiente se pulverizó durante unos pocos segundos con una mezcla que contiene partículas de cera de carnauba y un solvente. Después de que se evaporó el solvente, la cera de carnauba que permaneció en la superficie proporcionó textura de la superficie o rugosidad. Después, la textura de la superficie fue impregnada con aceite de cañóla aplicando el aceite de cañóla a la superficie y retirando el exceso de aceite de ca óla.

La Figura 19 incluye una secuencia de imágenes de crema que sale de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención. El envase de la izquierda en cada imagen es un envase estándar. El envase de la derecha es un envase impregnado de líquido. Específicamente, las superficies interiores del envase a la derecha fueron impregnados con líquido antes de llenar el envase con crema. Aparte de las diferentes superficies interiores, los dos envases eran idénticos. La secuencia de imágenes muestra la crema que fluye desde los dos envases debido a la gravedad. En tiempo igual a cero, los envases inicialmente llenos fueron derribados para permitir que la crema se vierta o gotee de los envases. Como se representa, la crema se drenó considerablemente más rápido del envase que tiene las superficies impregnadas de líquido.

Yogurt Para preparar la superficie impregnada de líquido para estas imágenes que se muestran en la Figura 20, una superficie interior de un recipiente se pulverizó durante unos pocos segundos con una mezcla que contiene partículas de cera de carnauba y un solvente. Después de que se evaporó el solvente, la cera de carnauba que permaneció en la superficie proporcionó rugosidad o textura de la superficie. Después, la textura de la superficie se impregnó con oleato de etilo aplicando el oleato de etilo a la superficie y eliminando el exceso de oleato de etilo.

La Figura 20 incluye una secuencia de imágenes de yogur que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención. El envase de la izquierda en cada imagen es un envase estándar. El envase de la derecha es un envase impregnado con líquido. Específicamente, las superficies interiores del envase a la derecha fueron impregnadas con líquido antes de llenar el envase con el yogur. Aparte de las diferentes superficies interiores, los dos envases eran idénticos. La secuencia de imágenes muestra yogur que fluye desde los dos envases debido a la gravedad. En tiempo igual a cero, los envases inicialmente llenos fueron derribados para permitir que el yogur se vierta o gotee desde los envases. Como se representa, el yogur se drenó considerablemente más rápido del envase que tiene las superficies impregnadas de líquido.

Pasta de dientes Para preparar la superficie impregnada de líquido para estas imágenes que se muestran en la Figura 21, una superficie interior de un recipiente se pulverizó durante unos pocos segundos con una mezcla que contiene partículas de cera de carnauba y un solvente. Después se evaporó el solvente, la cera de carnauba que permaneció en la superficie proporcionó textura de la superficie o rugosidad. Después, la textura de la superficie se impregnó con oleato de etilo aplicando el oleato de etilo a la superficie y eliminando el exceso de oleato de etilo.

La Figura 21 incluye una secuencia de imágenes de pasta de dientes que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención. El envase de la izquierda en cada imagen es un envase estándar. El envase de la derecha es un envase impregnado de líquido. Específicamente, las superficies interiores del envase a la derecha fueron impregnadas con líquido antes de llenar el envase con pasta de dientes. Aparte de las diferentes superficies interiores, los dos envases eran idénticos. La secuencia de imágenes muestra pasta de dientes que fluye desde los dos envases debido a la gravedad. En tiempo igual a cero, los envases inicialmente llenos fueron derribados para permitir que la pasta de dientes se vierta o gotee desde los envases. Como se muestra, la pasta de dientes se drenó considerablemente más rápido del envase que tiene las superficies impregnadas con líquido.

Gel para el Cabello Para preparar la superficie impregnada con líquido de estas imágenes que se muestran en la Figura 22, una superficie interior de un recipiente se pulverizó durante unos pocos segundos con una mezcla que contiene partículas de cera de carnauba y un solvente. Después de que se evaporó el solvente, la cera de carnauba que permaneció en la superficie proporcionó textura de la superficie o rugosidad. Después, la textura de la superficie se impregnó con oleato de etilo aplicando el oleato de etilo a la superficie y eliminando el exceso de oleato de etilo.

La Figura 22 incluye una secuencia de imágenes de gel para el cabello que fluye fuera de un envase, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención. El envase de la izquierda en cada imagen es un envase estándar. El envase de la derecha es un envase impregnado de líquido. Específicamente, las superficies interiores del envase a la derecha fueron impregnadas de líquido antes de llenar el envase con gel para el cabello. Aparte de las diferentes superficies interiores, los dos envases eran idénticos. La secuencia de imágenes muestra gel para el cabello que fluye desde los dos envases debido a la gravedad. En tiempo igual a cero, los envases inicialmente completos fueron derribados para permitir que el gel para el cabello se vierta o gotee de los envases. Como se muestra, el gel para el cabello se drenó considerablemente más rápido del envase que tiene las superficies impregnadas de líquido.

Datos de los experimentos de vaciado de envases El peso de los alimentos que permanecen en ambos envases revestidos y no revestidos utilizados en los experimentos descritos anteriormente se registró y se presenta en la Tabla 1 a continuación. Como es evidente, el peso del producto que queda en los envases con superficies interiores líquidas encapsuladas ("envases revestidos") después de vaciar es significativamente menor que el peso de producto que permanece en los envases sin las superficies encapsuladas de l íquido .

Tabla 1 . Peso de al imentos que permanecen para envases revestidos y no revest idos Peso que Peso que Tiempo de permanece en los permanece en los agitación envases envases no revestidos revestidos Salsa de tomate 4 g 86 g 200 Heinz (plástico) - segundos 36 oz Salsa de tomate 3 g 41 g 29 Heinz (vidrio) segundos 14 oz Jalea Welch i g 48 g 30 (plástico) - 22 oz segundos Mostaza Grey 2 g 45 g 36 Poupon (plástico) segundos - 10 oz Miel (plástico) 9 g 35 g 125 segundos Mayonesa Hellmann 9 g 85 g 46 (plástico) - 22 segundos oz Equivalentes Aunque la invención se ha mostrado y descrito particularmente con referencia a modalidades preferidas específicas, debe entenderse por las personas experimentadas en la técnica que diversos cambios en forma y detalle pueden hacerse en la misma sin apartarse del espíritu y alcance de la invención tal como se define por las reivindicaciones anexas .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (30)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un artículo que comprende una superficie impregnada de líquido, caracterizado porque la superficie comprende una matriz de características sólidas separadas suficientemente cerca para contener de manera estable un líquido entre las mismas y/o dentro de las mismas, en donde las características y el líquido no son tóxicos y/o comestibles.

2. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es un recipiente de un producto de consumo .

3. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las características sólidas comprenden partículas .

4. El artículo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque las partículas tienen una dimensión promedio en un intervalo de 5 mieras a 50 mieras.

5. El artículo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque las partículas comprenden uno o más miembros seleccionados del grupo que consiste fibras insolubles, celulosa de madera purificada, celulosa microcristalina, fibra de salvado de avena, caolinita (minerales de arcilla) , cera de Japón (obtenido de bayas) , pulpa (parte esponjosa de tallos de las plantas) , óxido férrico, óxido de hierro, formiato de sodio, oleato de sodio, palmitato de sodio, sulfato de sodio, cera, cera de carnauba, cera de abejas, cera de candelilla, zeína (de maíz), dextrina, éter de celulosa de la pulpa, hidroxietil celulosa, hidroxipropil celulosa (HPC) , hidroxietil metil celulosa, hidroxipropil metil celulosa (HPMC) , y etil hidroxietil celulosa .

6. El artículo de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque las partículas comprenden una cera.

7. El artículo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque las partículas están separadas al azar.

8. El artículo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque las partículas están dispuestas con una separación promedio desde aproximadamente 10 mieras hasta aproximadamente 30 mieras entre las partículas o grupos de partículas adyacentes.

9. El artículo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque las partículas son depositadas por pulverización.

10. El artículo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el producto de consumo comprende por lo menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de salsa de tomate, cátsup, mostaza, mayonesa, jarabe, miel, jalea, mantequilla de cacahuate, mantequilla, jarabe de chocolate, manteca, mantequilla, margarina, oleo, grasa, aderezo, yogur, crema agria, cosméticos, champú, loción, gel para el cabello, y pasta de dientes .

11. El artículo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el recipiente del producto de consumo es auto estable cuando se llena con el producto de consumo.

12. El artículo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el producto de consumo tiene una viscosidad de por lo menos 100 cP a temperatura ambiente.

13. El artículo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el producto de consumo es un material no newtoniano .

14. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el líquido comprende por lo menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de un aditivo de alimentos (por ejemplo, oleato de etilo), ácidos grasos, proteínas, y un aceite vegetal (por ejemplo, aceite de oliva, aceite de oliva ligero, aceite de maíz, aceite de soya, aceite de colza, aceite de linaza, aceite de semilla de uva, aceite de linaza, aceite de cañóla, aceite de cacahuate, aceite de cártamo, aceite de girasol) .

15. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es un componente de equipo de procesamiento de producto de consumo.

16. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque es un componente del equipo de procesamiento de alimentos que entra en contacto con los alimentos .

17. El artículo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie impregnada con líquido tiene una proporción de sólido a líquido de menos de aproximadamente 50 por ciento.

18. Un método de fabricación de un recipiente de un producto de consumo, caracterizado porque comprende: proporcionar un sustrato; aplicar una textura al sustrato, la textura que comprende una matriz de características sólidas separadas suficientemente cerca para contener de manera estable un líquido entre las mismas y/o dentro de las mismas; e impregnar la matriz de características sólidas con el líquido, en donde las características sólidas y el líquido no son tóxicos y/o comestibles.

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque las características son partículas sólidas.

20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el paso de aplicación comprende la pulverización de una mezcla de un sólido y un solvente sobre el sustrato texturizado.

21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque el sólido comprende uno o más miembros seleccionados del grupo que consiste de fibras insolubles, celulosa de madera purificada, celulosa micro-cristalina, fibra de salvado de avena, caolinita (mineral de arcilla) , cera de Japón (obtenido de bayas) , pulpa (parte esponjosa de tallos de las plantas) , óxido férrico, óxido de hierro, formiato de sodio, oleato de sodio, palmitato de sodio, sulfato de sodio, cera, cera de carnauba, cera de abejas, cera de candelilla, zeína (de maíz) , dextrina, éter de celulosa, hidroxietil celulosa, hidroxipropil celulosa (HPC) , hidroxietil metil celulosa, hidroxipropil metil celulosa (HPMC) , y etil hidroxietil celulosa.

22. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque comprende permitir que el solvente se evapore después de la pulverización de la mezcla sobre el sustrato con textura y antes del paso de impregnación.

23. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque además comprende el paso de poner en contacto la matriz impregnada de características con un producto de consumo.

24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el producto de consumo comprende por lo menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de salsa de tomate, cátsup, mostaza, mayonesa, jarabe, miel, jalea, mantequilla de cacahuate, mantequilla, jarabe de chocolate, manteca, mantequilla, margarina, oleo, grasa, aderezo, yogur, crema agria, cosméticos, champú, loción, gel para el cabello, y pasta de dientes.

25. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el líquido comprende por lo menos un miembro seleccionado del grupo que consiste de un aditivo de alimentos (por ejemplo, oleato de etilo), ácidos grasos, proteínas, y un aceite vegetal (por ejemplo, aceite de oliva, aceite de oliva ligero, aceite de maíz, aceite de soya, aceite de colza, aceite de linaza, aceite de semilla de uva, aceite de linaza, aceite de cañóla, aceite de cacahuate, aceite de cártamo, aceite de girasol) .

26. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la aplicación de la textura al sustrato comprende un procedimiento seleccionado del grupo que consiste en exponer el sustrato a un solvente (por ejemplo, cristalización, inducida por solvente) , extrusión o moldeado por soplado de una mezcla de materiales, rugosidad del sustrato con acción mecánica (por ejemplo, pulir en el tambor con un abrasivo) , revestimiento por pulverización, centrifugado con polímero, depositando partículas de la solución (por ejemplo, deposición capa por capa y/o evaporación de líquido de una suspensión líquida y de partículas) , extrusión o moldeado por soplado de una espuma o material que forma espuma (por ejemplo, una espuma de poliuretano) ( depositar un polímero de una solución, extrusión o moldeado por soplado de un material que se expande durante el enfriamiento para dejar una superficie rugosa o texturizada, aplicar una capa de material sobre una superficie que está bajo tensión o compresión, realizar la separación de fases inducida sin solvente de un polímero para obtener una estructura porosa, realizar la impresión de micro-contacto, realizar barrido de láser, realizar la nucleación de la textura sólida fuera del vapor (por ejemplo, desublimación) , realizar la anodización, fresado, mecanizado, moleteado, fresado por haz de electrones, realizar la oxidación térmica o química, y realizar la deposición de vapor química.

27. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la aplicación de la textura al sustrato comprende la pulverización de una mezcla de partículas comestibles sobre el sustrato.

28. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque comprende además modificar químicamente el sustrato antes de aplicar la textura al sustrato y/o modificar químicamente las características sólidas de la textura .

29. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque que la impregnación de la matriz de características comprende eliminar el exceso de líquido de la matriz de características.

30. El método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque eliminar el exceso de líquido comprende un procedimiento seleccionado del grupo que consiste del uso de un segundo líquido inmiscible para eliminar el exceso de líquido, utilizar una acción mecánica para eliminar el exceso de líquido, absorber el exceso de líquido mediante un material poroso y drenar el exceso de líquido fuera de la matriz de funciones utilizando la gravedad o las fuerzas centrífugas.