Вентилируемые укупорочные средства для контейнеров

Вентилируемые укупорочные средства для контейнеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Информация о родственных заявках

Предпосылки создания изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

В соответствии с одним аспектом данное изобретение относится к укупорочным средствам для контейнеров для напитков и, более точно, к укупорочным средствам, которые вентилируются в целях уменьшения отрицательного давления или разрежения, которое нарастает внутри контейнера при потреблении напитка из него. В соответствии с другим аспектом данное изобретение также относится к устройству и способу создания контейнера для напитков, используемого для охлаждения жидкости посредством диффузионного испарения.

Описание уровня техники, имеющего отношение к данному изобретению

Множество разнообразных контейнеров для напитков созданы с небольшим отверстием или выливной частью для питья, через которую текучее содержимое может быть извлечено. Отверстие приспособлено таким образом, чтобы человек мог поместить свой рот над отверстием, тем самым образуя уплотнение вокруг отверстия. К примерам данных типов контейнеров для напитков относятся бутылка для газировки с сиропом, имеющая небольшое кольцевое отверстие; чашка для питья или защищенная от расплескивания чашка, имеющая крышку, образованную с выливной частью для питья; и снабженная соской, детская бутылочка. По мере потребления текучего содержимого из одного из этих контейнеров для напитков отрицательное давление или разрежение нарастает внутри контейнера, вызывая необходимость в прерывании питья на достаточно длительное время, чтобы обеспечить возможность поступления воздуха в контейнер, выравнивающего давление между наружной атмосферой и внутренним пространством. Это прерывание создает неудобство для взрослых потребителей и затрудняет продолжение кормления младенцев. Были предложены многочисленные решения, в соответствии с которыми контейнер для напитков вентилируется для сброса нарастания отрицательного давления. Как и следовало ожидать, большинство решений направлено на чашки, защищенные от расплескивания, или детские бутылочки для кормления младенцев.

Краткое изложение сущности изобретения

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления создано укупорочное средство для выдачи текучих сред из контейнера. Укупорочное средство содержит пару из телескопически соединенных, первого и второго элементов, совместно образующих канал для текучей среды, причем первый элемент прикреплен к основанию или выполнен за одно целое с основанием, основание приспособлено для крепления, присоединения или прикрепления его к контейнеру, и основание и/или первый элемент включает одну или несколько частей из пористого вентилирующего материала, который обеспечивает возможность прохода газов и препятствует проходу массы жидкости. В предпочтительном варианте осуществления канал для текучей среды открывается для обеспечения возможности прохода текучей среды из контейнера путем перемещения второго элемента относительно первого элемента, которое включает откручивание или оттягивание второго элемента относительно первого. В некоторых вариантах осуществления пористый вентилирующий материал закрыт вторым элементом, когда укупорочное средство находится в закрытом положении, и открыт для воздействия воздуха, когда укупорочное средство находится в открытом положении.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления создано укупорочное средство для обработки и выдачи жидкости, содержащее основание, которое содержит средство для крепления укупорочного средства к контейнеру; канал для жидкости, проходящий через основание, причем жидкость проходит по этому каналу, когда укупорочное средство используется; пористую матрицу для обработки, содержащуюся внутри канала для жидкости или соединенную с каналом для жидкости, причем жидкость проходит через матрицу, когда укупорочное средство используется; и, возможно, пористую вентилирующую матрицу, прикрепленную к основанию, причем пористая вентилирующая матрица обеспечивает возможность прохода газов через пористую вентилирующую матрицу и препятствует проходу жидкости через пористую вентилирующую матрицу, в результате чего обеспечивается возможность выравнивания давления воздуха между первым местом, находящимся в контакте с первым участком пористой вентилирующей матрицы, и вторым местом, находящимся в контакте со вторым участком пористой вентилирующей матрицы. Виды обработки, которым подвергается жидкость, когда она проходит через укупорочное средство, с помощью матрицы для обработки, включают избирательное или неизбирательное удаление или добавление химикатов либо за счет химического состава, размера или другой характеристики; катионный и/или анионный обмен; и химические реакции, но виды обработки не ограничены вышеуказанными. В предпочтительном варианте осуществления обработка представляет собой химическую обработку, включающую избирательное удаление консерванта или другого химиката из жидкости.

В другом варианте осуществления создано укупорочное средство для выдачи жидкости, содержащее основание, содержащее средство для крепления укупорочного средства к контейнеру; канал для жидкости, проходящий через основание, причем жидкость проходит по этому каналу, когда укупорочное средство используется; и пористую матрицу для потока, имеющую высокую плотность потока жидкости и низкое давление проникновения воды, содержащуюся внутри канала для жидкости, присоединенную к каналу для жидкости или соединенную с каналом для жидкости, причем жидкость проходит через матрицу, когда укупорочное средство используется; причем пористая матрица для потока по существу предотвращает поток жидкости через укупорочное средство, когда давление воздуха на противоположных концах матрицы по существу одинаковое. В предпочтительном варианте осуществления укупорочное средство дополнительно содержит пористую вентилирующую матрицу, прикрепленную к основанию.

В еще одном варианте осуществления создан узел для выдачи напитка, содержащий крышку, имеющую выполненное в ней отверстие для обеспечения возможности прохода жидкости и газа, корпус основания, приспособленный для крепления его к контейнеру, и в основном гидрофобный пористый вентилирующий материал, имеющий высокое давление проникновения воды, удерживаемый корпусом основания (например, содержащийся внутри корпуса основания, присоединенный к корпусу основания, выполненный за одно целое с корпусом основания или иным образом соединенный с корпусом основания), причем корпус основания и крышка соединены с возможностью перемещения и совместно определяют канал для жидкости, и вентилируемый воздух, проходящий в контейнер во время использования, проходит по центральной оси, вокруг которой течет жидкость, когда она выходит из контейнера и через выдачное устройство, в результате чего уменьшается вовлечение воздуха в выдаваемую жидкость.

Предпочтительные варианты осуществления укупорочных средств и узлов, раскрытых здесь, могут включать один или несколько из следующих [материалов]: вентилирующий материал, содержащий пластик, металл, керамический материал и/или стекло; гидрофобный вентилирующий материал; и вентилирующий пластик, характеризующийся высоким давлением проникновения воды. Кроме того, в предпочтительных вариантах осуществления укупорочных средств и узлов: пористый вентилирующий материал обеспечивает достаточное вентилирование для обеспечения возможности по существу постоянной плотности потока жидкости из укупорочного средства без создания существенного перепада давлений на укупорочном средстве, предпочтительно составляющей, по меньшей мере, приблизительно 500 мл/мин/см², включая, по меньшей мере, приблизительно 50 мл/мин/см²; укупорочное средство обеспечивает снижение давления во время выдачи, составляющее менее приблизительно 2 фунтов на кв. дюйм, включая менее приблизительно 1 фунта на кв. дюйм.

В предпочтительных вариантах осуществления укупорочное средство или узел включает пористую матрицу для потока, находящуюся, по меньшей мере, в части канала для текучей среды, причем матрица для потока приспособлена для того, чтобы по существу препятствовать потоку жидкости через матрицу для потока, если не существует перепада давлений воздуха (предпочтительно приблизительно от 0,05 до 2 фунтов на кв. дюйм) между внутренним пространством контейнера и пространством, наружным по отношению к контейнеру, к которому присоединено укупорочное средство. Кроме того, в предпочтительных вариантах осуществления укупорочное средство предусмотрено в комбинации с контейнером, причем контейнер имеет горловину с наружной резьбой, приспособленной для взаимодействия с внутренней резьбой на основании для присоединения укупорочного средства к контейнеру. В альтернативном варианте узел или укупорочное средство имеет основание, приспособленное для соединения с верхней частью алюминиевой банки для напитка.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 изображен собой выполненный с пространственным разделением элементов вид в перспективе детской бутылочки, показывающий пластиковый корпус бутылочки, вентилирующий элемент, соску и резьбовое кольцо при взаимном расположении их друг относительно друга.

На фиг. 2а изображено сечение закрытого конца корпуса бутылочки, показывающее вентилирующий элемент, прикрепленный к корпусу бутылочки посредством литьевого прессования (см. линию А на фиг. 1, показывающую плоскость сечения для видов 2а-2d, и линию В на фиг. 1, показывающую линию отсечения, ограничивающую нижнюю часть бутылочки на видах 2а-2d).

На фиг. 2b изображено сечение закрытого конца корпуса бутылочки, показывающее вентилирующий элемент, прикрепленный к корпусу бутылочки с помощью сварки, герметика или ультразвуковой сварки.

На фиг. 2с изображено боковое сечение закрытого конца корпуса бутылочки, показывающее вентилирующий элемент, выполненный в виде пробки и вставленный в отверстие, образованное в корпусе бутылочки.

На фиг. 2d изображено боковое сечение закрытого конца корпуса бутылочки, показывающее вентилирующий элемент, выполненный в виде пробки с буртиком и вставленный в полость, образованную в нижней части корпуса бутылочки.

На фиг. 3 изображен выполненный с пространственным разделением элементов вид в перспективе бутылки для занятий спортом, выполненной с вентилирующим элементом, показанным в определенном положении относительно нижней части бутылки.

На фиг. 4 изображено боковое сечение навинченной крышки для чашки для питья, показывающее вентилирующий элемент, прикрепленный к внутренней поверхности крышки с помощью сварки, герметика или ультразвуковой сварки.

На фиг. 5 изображено боковое сечение вентилируемого укупорочного средства для повторно закрываемой бутылки, выполненного со средствами, обеспечивающими вентилирование, расположенными во фланце и вдоль стержня, образующего проход для текучей среды. Пористая предотвращающая расплескивание матрица показана в двух местах вместе с возможной соломинкой. Возможный защитный колпачок показан над выливной частью как часть упаковки.

На фиг. 6 изображен канал для потока воздуха через вентилирующие элементы во фланце, расположенные в укупорочном средстве для вентилируемой бутылки такого типа, как показано на фиг. 5.

На фиг. 7А-7С изображены различные геометрические расположения пористых материалов в одной или нескольких плоскостях.

На фиг. 8А и 8В изображены конфигурации упаковки с элементами, расположенными стопкой, на выполненном с пространственным разделением элементов виде и виде сбоку одного варианта осуществления вентилируемого укупорочного средства для бутылки и способ перехода от хранения к режиму использования. Эта конфигурация предназначена для использования в упаковках для газированных напитков.

На фиг. 9А-9С изображены выполненные с пространственным разделением вид и сечения конфигурации упаковки с колпачком для вентилируемого укупорочного средства для бутылки с вентилирующими элементами, расположенными во фланце, и способ перехода от хранения к режиму использования. Данная конфигурация может быть использована в упаковках для газированных напитков.

На фиг. 10А и 10В изображены сечения вентилируемого контейнера коробчатого типа с одной полостью, предназначенного для напитков и предусмотренного с возможной пористой предотвращающей расплескивание матрицей в канале для текучей среды в дополнение к возможной соломинке и повторно закрываемой выливной части. На фиг. 10С и 10D изображены сечения вентилируемых, выполненных с перегородкой контейнеров для напитков с возможной пористой предотвращающей расплескивание матрицей в канале для текучей среды с возможной соломинкой и повторно закрываемой выливной частью.

На фиг. 11 изображено сечение вентилируемой системы с укупорочным средством и с повторно закрываемой выливной частью с возможной соломинкой в канале для текучей среды, предназначенной для использования с банками для напитков. Вентилирующий канал может быть закрыт, когда выливная часть находится в закрытом положении, для предотвращения испарения содержимого.

На фиг. 12А изображено вентилируемое укупорочное средство с пористой предотвращающей расплескивание матрицей в канале для текучей среды, предназначенное для использования с контейнерами для напитков, приспособленными для содержания в них горячих жидкостей. На фиг. 12В и 12С изображены вентилируемые укупорочные средства для контейнеров для хранения пищи, предназначенных для одноразового и многоразового использования.

На фиг. 13А-13D изображены сечения вентилируемого укупорочного средства для винной бутылки с возможной, выполненной за одно целое матрицей для очистки, расположенной в канале для текучей среды, и предпочтительной конфигурации упаковки с переходом от хранения к режиму использования.

На фиг. 14А и 14В изображены сечения вентилируемого укупорочного средства для банки для напитка в открытой и закрытой конфигурациях с возможной пористой предотвращающей расплескивание матрицей и повторно закрываемой выливной частью, которое может быть использовано с газированными напитками.

На фиг. 15А-15D изображены сечения вентилируемого укупорочного средства для напитка с повторно закрываемой выливной частью и пористой предотвращающей расплескивание матрицей. Канал для вентилирования может быть закрыт, когда выливная часть находится в закрытом положении, для предотвращения испарения содержимого.

На фиг. 16А-16С изображены сечения вентилируемого укупорочного средства для повторно закрываемой винной бутылки с возможной выполненной за одно целое, пористой матрицей для очистки, расположенной в канале для текучей среды, и соответствующей ей конфигурации упаковки.

На фиг. 17А-17Е изображены различные схемы очистки для удаления, обмена или преобразования нежелательных загрязняющих веществ из жидкостей путем использования пористых материалов.

На фиг. 18А-18С изображен избирательный вентилируемый клапан для потока, полученный из комбинации пористых и непористых материалов.

На фиг. 19 изображена многофункциональная укупорочная система для газированных напитков, предназначенная для сброса давления, вентилирования и подачи текучей среды.

На фиг. 20А и 20В изображены выполненные с пространственным разделением элементов виды узла крышки, каналов для текучей среды, для вентилирования и для сброса давления многофункциональной укупорочной системы для напитков.

На фиг. 21А-21С изображены положение и взаимодействие крышки многофункциональной укупорочной системы для напитков при сбросе давления, вентилировании и выпуске жидкости.

На фиг. 22А-22D изображена конструкция вентилируемого закручиваемого укупорочного средства, пригодная для автоматизированной сборки в крупносерийном производстве. Укупорочное средство спроектировано с выполненными за одно целое средствами перекрытия каналов для вентилирования и для жидкости и пригодно как для газированных, так и для негазированных жидкостей. Все укупорочное средство собирают путем использования поддающихся автоматизации в высокой степени механизмов для запрессовки или насаживания/вставки с защелкиванием. Проточный канал для жидкости «перевернут» по сравнению с обычными укупорочными средствами для оптимизации вентилирующих свойств и усиления ощущений при потреблении.

На фиг. 23А-23D изображена конструкция другого вентилируемого закручиваемого укупорочного средства, пригодного для автоматизированной сборки в крупносерийном производстве. Это укупорочное средство также спроектировано с выполненными за одно целое средствами перекрытия каналов для вентилирования и для жидкости и пригодно как для газированных, так и для негазированных жидкостей. Укупорочное средство содержит один элемент, который имеет пористый вентилирующий материал, или отформованный путем формования с использованием вставок, или приваренный путем использования обычного оборудования и технологий. Укупорочное средство собирают путем использования высокоавтоматизированных механизмов для запрессовки или насаживания/вставки с защелкиванием.

На фиг. 24А-24С изображено вентилируемое укупорочное средство большого диаметра с повторно закрываемой крышкой, пригодное для использования с бутылками для занятий спортом и другими контейнерами многократного использования. Канал для вентилирующего воздуха был оптимизирован для усиления ощущения при питье.

На фиг. 25А-25С изображено другое вентилируемое укупорочное средство большого диаметра, пригодное для использования с бутылками для занятий спортом и другими типами контейнеров. Укупорочное средство содержит самоуплотняющийся эластомерный клапан для регулирования предотвращения расплескивания в дополнение к оптимизированному каналу для вентилирующего воздуха, предназначенному для усиления ощущений при питье.

На фигурах показаны предпочтительные варианты осуществления, и предусмотрено, что они представлены просто в качестве примеров и показывают определенные варианты осуществления. С этой целью ряд фигур содержат возможные элементы, которые необязательно должны быть включены в какой-либо конкретный вариант осуществления изобретения, и форму, тип или определенную конфигурацию проиллюстрированного контейнера или укупорочного средства не следует рассматривать как ограничивающие изобретение.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

Далее описаны контейнеры для напитков и укупорочные средства для контейнеров, включая те, которые вентилируются в целях уменьшения отрицательного давления или разрежения, которое нарастает внутри контейнера при потреблении напитка из него. В предпочтительных вариантах осуществления контейнеры и/или укупорочные средства содержат пористые вентилирующие материалы.

Пористые вентилирующие материалы могут быть изготовлены из любого из большого разнообразия материалов, включая пластики, эластомеры, металлы, стекло и керамику, но материалы не ограничены вышеуказанными. Также могут быть использованы комбинации пластиков с металлами, стеклом или керамическими материалами. Комбинации могут быть «тесными», такими как полученные из смешивания двух или более компонентов, которые должны стать совместно спеченными, или могут быть слоистыми, такими как образованные из многослойных ламинированных структур, полученных из двух или более материалов. Комбинации различных пластиков, эластомеров, металлов, стекол или керамических материалов также могут быть совместно спечены или изготовлены в виде многослойных ламинированных структур, предназначенных для использования в качестве пористых материалов. Предпочтительные пластики для пористых вентилирующих материалов включают термопластичные полимеры, термоотверждающиеся эластомеры и термопластичные эластомеры, но не ограничены вышеуказанными пластиками. К предпочтительным термопластичным полимерам относятся полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), полиэтилен средней плотности (MDPE), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен с ультравысокой молекулярной массой (UHMWPE), полипропилен (РР) и его сополимеры, полиметилпентен (PMP), полибутилентерефталат (PBT), полиэтилентерефталат (PET), полиэтилентерефталатгликоль модифицированный (PETG), полиэфирэфиркетон (PEEK), сополимер этилена и винилацетата (EVA), полиэтиленвиниловый спирт (EVOH), полиацеталь, полиакрилонитрил (PAN), сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS), сополимер акрилонитрила, стирола и акрилата (AES), сополимер акрилонитрила, этилена, пропилена и стирола (ASA), полиакрилаты, полиметакрилаты, полиметилметакрилат (PMMA), поливинилхлорид (ПВХ), хлорированный поливинилхлорид (CPVC), поливинилдихлорид (PVDC), сополимер тетрафторэтилена и гексафторпропилена (FEP), поливинилфторид (PVF), поливинилиденфторид (PVDF), политетрафторэтилен (ПТФЭ), сложный полиэфир, целллюлозы, сополимер этилена и тетрафторэтилена (ETFE), полиперфторалкоксиэтилен (PFA), найлон 6 (N6), полиамид, полиимид, поликарбонат, полиэфирэфиркетон (PEEK), полистирол (PS), полисульфон и полиэфирсульфон (PES), но предпочтительные термопластичные полимеры не ограничены вышеуказанными. К предпочтительным термоотверждающимся эластомерам относятся сополимер бутадиена и стирола, полибутадиен (BR - бутадиеновый каучук), сополимер этилена и пропилена, сополимер акрилонитрила и бутадиена (NBR - нитрильный каучук), полиизопрен, полихлоропрен, силикон, фторсиликон, уретаны, гидрированный нитрильный каучук (HNBR), полинорборен (PNR), бутилкаучук (IIR - изобутиленизопреновый каучук), включая хлорбутилкаучук (CIIR) и бромбутилкаучук (BIIR), фторэластомеры, такие как Viton^® и Kalrez^®, Fluorel^™ и хлорсульфонированный полиэтилен. К категориям предпочтительных термопластичных эластомеров (TPE) относятся термопластичные олефины (TPO), включая те, которые промышленно изготавливаются и поставляются на рынок как Dexflex^® и Indure^®; эластомерные смеси и сплавы поливинилхлоридов, блок-сополимеры стирола (SBC), включая блок-сополимер стирола и бутадиена с чередованием блоков (SBS), блок-сополимер стирола и изопрена с чередованием блоков (SIS), блок-сополимер стирола и этилена/бутилена с чередованием блоков (SEBS) и блок-сополимер стирола, этилена и пропилена с чередованием блоков (SEPS), некоторые промышленно изготавливаемые и поставляемые на рынок блок-сополимеры стирола, включая Kraton^®, Dynaflex^® и Chronoprene^™; термопластичные вулканизаты (TPV, также известные как динамически вулканизованные сплавы), включая те, которые промышленно изготавливаются и поставляются на рынок как Versalloy^®, Santoprene^® и Sarlink^®; термопластичный полиуретан (TPU), включая те, которые промышленно изготавливаются и поставляются на рынок как ChronoThane^®, Versollan^™ и Texrin^®; термопластичные эластомеры на основе сложных сополиэфиров (COPE), включая те, которые промышленно изготавливаются и поставляются на рынок как Ecdel^®; и полиэфирные блок-сополиамиды (COPA), включая те, которые промышленно изготавливаются и поставляются на рынок как PEBAX^®. К предпочтительным металлам для пористых материалов относятся нержавеющая сталь, алюминий, цинк, медь и ее сплавы. К предпочтительному стеклу и керамическим материалам для пористых материалов относятся кварц, боросиликат, алюмосиликат, натрийалюмосиликат, предпочтительно в виде спеченных частиц или волокон, полученных из указанных материалов. На вышеуказанный перечень предпочтительных материалов делаются ссылки везде в данном описании.

Предпочтительным способом получения макропористого пластика является получение его с помощью процесса, называемого спеканием, при котором порошкообразные или гранулированные термопластичные полимеры подвергаются воздействию тепла и давления, чтобы обеспечить частичное спекание гранул и образование когезионного макропористого листа или детали. Макропористый материал содержит сетку взаимосвязанных макропор, которые образуют произвольный извилистый канал, проходящий сквозь лист. Как правило, объем пор или пористость макропористого листа в процентах составляет от 30 до 65% в зависимости от условий спекания, хотя она может быть больше или меньше, чем границы приведенного диапазона, в зависимости от конкретного способа, применяемого производителем. Благодаря поверхностному натяжению макропористый материал может быть получен с заданными свойствами для отталкивания или абсорбции жидкостей, но воздух и пары могут легко проходить через него. В патенте США № 3 051 993, выданном на имя Goldman, полностью включенном в данную заявку путем ссылки, раскрываются детали изготовления макропористого пластика из полиэтилена.

Пористые пластики, включая макропористые пластики, пригодные для изготовления вентилирующего элемента в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления, могут быть изготовлены в виде листов или отформованы в соответствии с техническими требованиями, и их можно приобрести у ряда поставщиков. Фирма Porex Corporation (Fairburn, Джорджия, США) является одним таким поставщиком и поставляет пористый пластик под товарным знаком POREX^®. Пористые пластики, продаваемые под названием POREX^®, можно приобрести в листах или отформованными в соответствии с техническими требованиями из любого из термопластичных полимеров, описанных ранее. Средняя пористость таких материалов POREX^® может варьироваться от приблизительно 1 до 350 микрон в зависимости от размера используемых полимерных гранул и условий, используемых во время спекания. Фирма GenPore^® (Reading, Пенсильвания, США) - это другой производитель пористых пластиковых изделий с размерами пор в диапазоне от 5 до 1000 микрон. Фирма MA Industries Inc. (Peachtree City, Джорджия, США) также производит пористые пластиковые изделия. Фирма Porvair Technology Ltd. (Wrexham, Северный Уэльс, Великобритания) является еще одним производителем пористых продуктов, поставляющим как пористые пластики (с размером пор от 5 до 200 мкм под торговым названием (брэндом) Vyon^™), так и пористые металлические материалы (под брэндом Sinterflo^®).

Базовый размер, толщина и пористость пластика, выбранного для изготовления вентилирующего элемента, могут быть определены путем расчета количества материала, которое должно пройти через вентилирующий элемент в заданный период времени (скорость потока). Скорость потока через заданную площадь вентилирующего элемента известна как плотность потока. Скорость потока и плотность потока для данного макропористого пластика изменяются в зависимости от факторов, включающих размер пор, пористость в процентах и толщину вентилирующего элемента в поперечном сечении, и, как правило, выражаются в объеме текучей среды в единицу времени на единицу площади для плотности потока и в объеме в единицу времени для скоростей потока. Для обеспечения достаточной степени вентилирования скорость потока через вентилирующий элемент должна быть такой, чтобы объем воздуха в минуту, который проходит через вентилирующий элемент, был равен или превышал объем напитка в минуту, который отводится из контейнера за счет выпивания или выдачи. Если пользователь младенец скорость потока при подаче текучей среды, составляющая приблизительно 50-200 мл/мин, достаточна для обеспечения способного доставить удовольствие ощущения при питье, в то время как для большинства взрослых при нормальных условиях питья предпочтительна скорость потока при подаче текучей среды, составляющая приблизительно 250-5000 мл/мин. В предпочтительном варианте осуществления комбинация размера пор, пористости в процентах и толщины макропористого вентилирующего элемента приводит к скоростям вентилирования, способным обеспечить в среднем скорости подачи текучей среды или напитка из контейнера, составляющие приблизительно от 50 до 5000 мл/мин, включая приблизительно 75, 100, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 750, 800, 900, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000 и 4500 мл/мин, включая приблизительно от 50 до 200 мл/мин для младенцев, приблизительно от 100 до 500 мл/мин для детей, начинающих ходить, приблизительно от 250 до 2500 мл/мин для детей и приблизительно от 500 до 5000 мл/мин для взрослых юного и зрелого возраста. В предпочтительном варианте осуществления плотность потока напитка, подаваемого через вентилируемое укупорочное средство, составляет приблизительно от 50 до 5000 мл/мин·см², включая приблизительно 75, 100, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 750, 800, 900, 1000, 1250, 1500, 1750, 2000, 2500, 3000, 3500, 4000 и 4500 мл/мин·см².

В общеупотребительном значении «Макропористость» обычно относится к общему объему пустот материала или его макроструктуре. Термин «Макропористый» обычно используется для классифицирования отдельных пор материала, которые считаются большими по размеру. Термин «Микропористость», как правило, относится к размерам отдельных пор или распределению размеров пор, которые образуют микроструктуру пористого материала. Термин «Микропористый» обычно используется для классифицирования отдельных пор материала, которые считаются малыми по размеру. Для целей представленного здесь описания размер (диаметр) пор проклассифицирован в соответствии с определениями терминов, выбранными 26 февраля 2002 подкомитетом по макромолекулярной терминологии Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК). Этот стандарт при классификации размеров пор делит их на три категории: микропористые (<0,002 мкм), мезопористые (от 0,002 до 0,050 мкм) и макропористые (>0,050 мкм). Также для целей представленного здесь описания объем пор будет рассмотрен с точки зрения «выраженной в процентах пористости» материала.

К предпочтительным пористым материалам относятся те, в которых поры на противоположных поверхностях (которые станут внутренней и наружной поверхностями) соединены друг с другом, так что две стороны сообщаются друг с другом. Тем не менее, такие соединения между сторонами предпочтительно являются не сквозными прямолинейными, подобными созданию трубок или каналов, по которым проходит материал; вместо этого сеть пор образует извилистую траекторию канала для жидкости или газа.

Для однослойного вентилирующего элемента пористые материалы предпочтительно представляют собой макропористые материалы с размерами пор, превышающими или равными 0,05 мкм, предпочтительно приблизительно от 0,1 до 500 мкм и приблизительно от 0,5 до 10 мкм, включая 0,25, 0,5, 1, 5, 15, 20, 40, 60, 80, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400 и 450 мкм. В одном варианте осуществления вентилирующие материалы, используемые вместе, имеют размеры пор от 0,1 до 100 мкм, предпочтительно от 0,5 до 75 мкм. Выраженная в процентах пористость (площадь пропускного сечения в процентах) материалов предпочтительно составляет приблизительно от 10 до 90%, включая от 30 до 75% или от 50 до 70%, включая 20%, 40%, 60% и 80%. Толщина пористых материалов предпочтительно находится в диапазоне от 0,025 до 7 мм, включая диапазон от 1 до 3 мм. Предпочтительная толщина вентилирующих материалов составляет приблизительно от 0,05 до 5 мм и приблизительно от 0,1 до 3,0 мм, включая 0,2, 0,3, 0,5, 0,7, 1,0, 1,25, 1,5, 1,75, 2,0 и 2,5 мм. Другие варианты осуществления могут иметь значения вышеуказанных параметров, которые больше или меньше тех, которые приведены выше. Для значений, приведенных в данном абзаце, а также в любом другом месте в описании, приведенные диапазоны включают все значения, содержащиеся в них между значениями, указанными особо. В других вариантах осуществления материалы могут обладать одной или несколькими характеристиками, имеющими значения, лежащие за пределами раскрытых диапазонов.

Вентилирующий материал может быть получен из пластика, эластомеров, стекла, металла или их комбинаций. Некоторые предпочтительные материалы матриц, включая термопластичные полимеры, термоотверждающиеся эластомеры, термопластичный эластомер, металлы, стекло и керамику, такие, какие были детально описаны выше. Вентилирующие материалы могут быть приобретены у поставщиков, выпускающих их в промышленном масштабе, или они могут быть изготовлены в соответствии с множеством способов. В патенте США № 4076656, выданном на имя White и др., детально описан один способ, в котором в расплавленные или растворенные материалы добавляют порообразователи, которые могут быть выведены путем выщелачивания с помощью растворителя или экстрагированы с помощью сверхкритических текучих сред после того, как материал затвердеет и окажется в его конечной форме. В патенте США № 5262444, выданном на имя Rusincovitch и др., подробно описан другой способ создания пористого материала путем введения порообразователей, которые выделяются в виде газов после обработки материала, «оставляя за собой» пористую структуру. Эти патенты настоящим полностью включены в данное описание путем ссылки.

Однослойный пористый вентилирующий материал предпочтительно используется для обеспечения вентилирования укупорочных средств для контейнеров для горячих жидкостей и пищевых продуктов, таких как используемые в случаях применения при продаже на вынос. Эти контейнеры могут включать контейнеры для горячих жидкостей, таких как кофе, чай, шоколад, супы, подливки и соусы. Пористые вентилирующие материалы низкой стоимости со значениями плотности потока воздуха от низких до средних и высокими давлениями проникновения воды хорошо подходят для данного типа применения. Пористый вентилирующий материал предпочтительно не вызывает существенного нарушения конструктивной целостности укупорочного средства. В другом варианте осуществления пористые вентилирующие материалы с характеристиками, аналогичными вышеупомянутым материалам, предпочтительно выбраны для обеспечения вентилирования пластиковых контейнеров для хранения пищи, которые могут представлять собой контейнеры одноразового или многократного использования в зависимости от желательного применения. Вентилируемые контейнеры для пищевых продуктов также пригодны для условий нагрева токами сверхвысокой частоты в микроволновых печах, в которых они обеспечивают возможность безопасного отвода пара из контейнера для пищевого продукта во время процесса нагрева. В вариантах осуществления, которые выполнены с возможностью использования нагрева токами сверхвысокой частоты, предпочтительные пористые материалы выполнены из пластиков, включая эластомеры, поскольку металл был бы нецелесообразным для нагрева или подогрева токами сверхвысокой частоты. К предпочтительным пластикам относятся полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), полиэтилен с ультравысокой молекулярной массой (UHMWPE), полипропилен (PP), полиметилпентен (PMP), полиэфирэфиркетон (PEEK), сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (ABS), сложные полиэфиры, поливинилдихлорид (PVDC), поливинилфторид (PVF), поливинилденфторид (PVDF), политетрафторэтилен (ПТФЭ), полиамиды, сополимер этилена и тетрафторэтилена (ETFE), полиперфторалкоксиэтилен (PFA), полиимид, поликарбонат. Предпочтительные эластомеры представляют собой эластомеры термоотверждающегося типа и включают сополимер бутадиена и стирола, полибутадиен (BR), сополимер этилена и пропилена, сополимер акрилонитрила и бутадиена (NBR), полиизопрен, полихлоропрен, силикон, фторсиликон, уретаны, гидрированный нитрильный каучук (HNBR), полинорборен (PNR), бутилкаучук (IIR), включая хлорбутилкаучук (CIIR) и бромбутилкаучук (BIIR), а также другие пластики, упомянутые выше.

Базовый размер, толщина и пористость пластика, выбранного для изготовления вентилирующего элемента, могут быть определены путем расчета количества воздуха, которое должно пройти через вентилирующий элемент в заданный период времени (скорость потока). Скорость потока для заданного макропористого пластика изменяется в зависимости от факторов, включающих размер пор, пористость в процентах и толщину вентилирующего элемента в поперечном сечении, и, как правило, выражаются в объеме текучей среды в единицу времени. Для обеспечения достаточной степени вентилирования скорость потока через вентилирующий элемент должна быть такой, чтобы объем воздуха в минуту, который проходит через вентилирующий элемент в контейнер или из контейнера, был достаточным для поддержания атмосферного давления внутри контейн