Система для транспортировки смесей частиц и способ ее формирования

Изобретение относится к смесям частиц и к их стабилизации в смеси, в частности к системе для транспортировки смесей частиц и способу ее формирования. Изобретение направлено на предотвращение расслоения порошковых смесей из различающихся между собой по своим параметрам частиц. Система для транспортировки смесей частиц состоит из емкости и находящейся в ней, используемой для защиты от подделки смеси частиц, по меньшей мере, часть которых в этой смеси, по меньшей мере, по одному параметру отличается от остальных частиц. Емкость снабжена, по меньшей мере, одним средством, в основном препятствующим пространственному перемещению частиц относительно друг друга. Смесь частиц разделена на отдельные части, а указанное средство пригодно для их пространственного отделения друг от друга. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к смесям частиц и к их стабилизации в смеси, в частности к системе для транспортировки смесей частиц и способу ее формирования.

Для защиты различных товаров и изделий от подделки, таких, например, как ценные документы, дорогостоящие фирменные товары и иные товары, часто применяют люминофоры. Обычно их перерабатывают в виде порошковых пигментов, как это описано в ЕР 0659935 А2.

Для повышения степени защиты от подделки в WO 00/71363 было предложено использовать смеси нескольких люминофоров, в том числе, в частности, и для возможности образования из них кодов. Подобный код может быть образован, например, за счет смешения между собой разных люминофоров в различных количествах.

В публикации WO 02/078964 описана система цветового кодирования для защиты предмета от подделки, в которой соответствующий код образуют неразличимые невооруженным глазом разноцветные частицы.

На практике решающее значение для заказчика имеет однородность и постоянство всей смеси составляющих код частиц.

Однако именно при транспортировке смесей частиц от изготовителя к заказчику в сравнительно крупной таре часто возникает проблема, которая связана с обусловленным тряской расслоением на фракции смесей, содержащих, например, разнородные по своему диаметру частицы, поскольку частицы меньших размеров при встряхивании смеси проявляют тенденцию к перемещению ко дну тары, а частицы больших размеров, наоборот, проявляют тенденцию к скапливанию ближе к верху тары.

Из публикаций US 5806283, AT 269737 В, ЕР 0061638 А1 известны упаковки для смесей, в которых расслоение порошковых смесей предотвращается созданием вакуума в упаковке. Из публикации DE 1801459 В известна вакуумная упаковка, имеющая секции, которые при высыпании смеси вызывают повторное перемешивание смеси.

Исходя из описанного выше уровня техники в основу изобретения была положена задача уменьшить, соответственно предотвратить расслоение порошковых смесей из различающихся между собой по своим параметрам частиц.

Указанная задача решается с помощью объектов, заявленных в независимых пунктах формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в соответствующих зависимых пунктах формулы.

Согласно изобретению в нем предлагается система для транспортировки смесей частиц, состоящая из емкости и находящейся в ней смеси частиц. По меньшей мере часть частиц в их смеси по меньшей мере по одному параметру отличается от остальных частиц, при этом емкость снабжена по меньшей мере одним средством, в основном препятствующим пространственному перемещению частиц относительно друг друга, причем смесь частиц разделяется на отдельные части и эти части отделяются друг от друга пригодными для этого средствами.

Предлагаемая в изобретении система для транспортировки смесей частиц обеспечивает стабилизацию распределения частиц прежде всего в тех их смесях, в которых важное значение имеет гомогенное распределение в них различающихся между собой частиц.

Под "параметром" частиц согласно изобретению подразумевается любой физический и/или химический параметр, способствующий расслоению смеси частиц. При этом речь идет прежде всего о форме, массе, размерах, плотности, уровне статической электризации и/или шероховатости поверхности частиц.

В случае, например, гомогенной смеси различающихся между собой по своим размерам частиц при сопровождающей транспортировку тряске содержащей их емкости происходит перераспределение частиц в их смеси, при котором частицы меньших размеров перемещаются ближе ко дну емкости, а частицы больших размеров, наоборот, скапливаются ближе к верху емкости. В результате без принятия соответствующих контрмер различающиеся между собой по своим размерам частицы оказываются неравномерно распределены по всему объему их смеси.

Аналогичную склонность к расслоению проявляют также смеси различающихся между собой своей массой или шероховатостью своей поверхности частиц, т.е. более тяжелые, соответственно менее шероховатые частицы в отличие от более легких, соответственно более шероховатых частиц проявляют тенденцию к перемещению ближе ко дну емкости.

Наряду с частицами порошкообразных материалов изобретение относится и к диспергированным частицам. В предпочтительном варианте под частицами подразумеваются частицы порошкообразных материалов. В особенно предпочтительном варианте речь идет о пигментах. В наиболее предпочтительном варианте смесь частиц состоит из частиц люминофоров.

Под люминофорами в предпочтительном варианте подразумеваются неорганические вещества, такие как вещества с легированной редкоземельными элементами основной кристаллической решеткой, описанные, например, в WO 2002/070279.

Под люминофорами подразумевается прежде всего смесь химически и/или физически различающихся между собой люминофоров. Люминофоры считаются химически и/или физически различающимися между собой, например, в тех случаях, когда они имеют разные суммарные формулы, разные структуры кристаллической решетки или разные спектры излучения и/или поглощения.

В одном из вариантов осуществления изобретения имеющиеся между присутствующими в смеси частицами различия используют для создания кода на их основании. Подобный код может быть основан, например, на присутствии или отсутствии определенных веществ или же на различиях в соотношении между концентрациями веществ в смеси. Возможно также создавать код на основании спектральных свойств разных веществ.

Величина D₉₉ У частиц в их смеси (диаметр 99% всех частиц) предпочтительно должна составлять менее 50 мкм, наиболее предпочтительно менее 20 мкм. Величина же D₉₉ прежде всего у частиц, которые предполагается вводить в бумагу, должна составлять менее 20 мкм, а у частиц, которые предполагается наносить путем печатания, - от 6 до 10 мкм.

Под "емкостью" подразумеваются обычно используемая для транспортировки сыпучих материалов транспортная тара (контейнер). К такой таре относятся, например, пластиковые бочки, металлические бочки, пластиковые мешки и иная транспортная тара.

Согласно изобретению емкость снабжена по меньшей мере одним средством, в основном препятствующим пространственному перемещению частиц относительно друг друга. Сказанное означает, что пространственное положение частиц относительно друг друга в их смеси остается в основном неизменным и прежде всего означает, что указанное средство в основном предотвращает расслоение смеси частиц, соответственно стабилизирует гомогенное распределение частиц в их смеси.

Под средством для пространственного отделения друг от друга отдельных частей смеси частиц подразумевается, например, несколько отдельных упаковочных единиц, в каждую из которых упаковано по отдельной части смеси частиц. В качестве таких отдельных упаковочных единиц можно использовать, например, пластиковые мешки или пакеты, которые после их заполнения смесью частиц запечатывают путем термосваривания.

В другом варианте смесь частиц можно также помещать в рукавную упаковочную единицу. Такую упаковочную единицу меандрообразно изгибают при ее укладке в емкость. В предпочтительном варианте подобная упаковочная единица дополнительно может быть разделена на отделения и при необходимости снабжена нитью для ее вскрытия.

Еще одним объектом изобретения является способ формирования предлагаемой в нем системы для транспортировки частиц.

Другие преимущества и варианты осуществления изобретения более подробно рассмотрены ниже со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи. На приведенных на этих чертежах изображениях пропорции не обязательно соответствуют реальным соотношениям размеров и служат исключительно для более наглядного пояснения лежащих в основе изобретения принципов. На прилагаемых к описанию чертежах, в частности, показано:

на фиг.1 - вид в разрезе емкости со смесью частиц согласно уровню техники,

на фиг.2 и 3 - предлагаемые в изобретении системы для транспортировки смесей частиц.

На фиг.1 показана транспортная тара 4, заполненная смесью 1 мелких и крупных частиц 2, 3. Тара показана после ее транспортировки, из-за тряски при которой уже произошло расслоение смеси на фракции разных по крупности частиц. Иными словами, в исходно гомогенной смеси разные по крупности частицы после транспортировки распределены в ней неравномерно, в связи с чем при поступлении к заказчику отсутствует равномерное распределение всех частиц во всем объеме доставленной ему смеси. Вместимость емкостей для транспортировки смесей частиц, в частности транспортной тары, обычно составляет 200 л, предпочтительно 100 л, наиболее предпочтительно 50 л. Вес же поставляемых в подобной таре смесей частиц обычно варьируется от примерно 10 до 100 кг.

На фиг.2 показана предлагаемая в изобретении система 5 для транспортировки смесей частиц, состоящая из емкости 6 и нескольких отдельных упаковочных единиц 7 с находящимися в них смесями частиц (не показаны). Под отдельными упаковочными единицами в данном случае подразумеваются пластиковые мешки, заполненные свежепроизведенной изготовителем смесью частиц и запечатанные путем термосваривания. Подобные мешки наиболее пригодны для упаковывания в них сыпучих материалов, состоящих из статически электризуемых частиц или высоковязких дисперсий. Заполненные пластиковые мешки затем штабелями укладывают в емкость 6. При необходимости мешки можно оснащать клапаном с пылевым фильтром. Связанное с наличием такого клапана преимущество состоит в том, что при укладке мешков штабелями из нижних мешков под весом расположенных сверху мешков вытесняется воздух, и в результате мешки плотнее прилегают друг к другу, что позволяет более эффективно использовать внутреннее пространство емкости. Мешки при их транспортировке в емкости от производителя к заказчику ограничивают подвижность частиц в емкости, по существу препятствуя тем самым расслоению смеси на фракции разных по крупности частиц. Еще одно преимущество, связанное с расфасовыванием смеси частиц в пластиковые мешки, состоит в упрощении обращения со смесью частиц, а также в облегчении дозирования смеси частиц за счет ее порционного упаковывания в мешки. Мешки предпочтительно выполнять водорастворимыми, чтобы каждый из них не требовалось вскрывать и опорожнять по отдельности. Вместо полностью водорастворимых мешков можно также использовать водонерастворимые мешки с водорастворимым сварным швом и воздушной подушкой. При погружении такого мешка в воду его сварной шов растворяется, частицы высвобождаются из мешка и нерастворимый мешок всплывает на поверхность раствора соответственно дисперсии, откуда его можно выловить и удалить. Водонерастворимые упаковочные единицы изготавливают, например, из полимерной пленки, такой как полиэтиленовая, полипропиленовая или поливинилхлоридная пленка. Водорастворимые же упаковочные единицы изготавливают, например, из пленок из поливинилового спирта или карбоксиметилцеллюлозы. Возможно также изготовление упаковочных единиц из бумаги, при необходимости с покрытием, из комбинированного материала на бумажной основе или из иных материалов.

Упаковочные единицы предпочтительно должны быть рассчитаны на расфасовывание в них от примерно 100 г до 5 кг смеси частиц. Количество упаковочных единиц зависит от размеров емкости, однако его предпочтительно выбирать с таким расчетом, чтобы обеспечить максимально полное заполнение ее внутреннего пространства.

На фиг.3 показана выполненная по другому варианту предлагаемая в изобретении система 8 для транспортировки смесей частиц, состоящая из емкости 9 и гибкой упаковочной единицы (оболочки) 10 рукавного типа с находящейся в ней смесью частиц (не показана). Подобную рукавную упаковочную единицу 10 заполняют свежепроизведенной изготовителем смесью частиц и укладывают в емкость, меандрообразно изгибая. В местах перегиба рукавной упаковочной единицы образуется своего рода естественный барьер для смеси частиц, который и в этом случае ограничивает подвижность частиц в емкости. Внутри рукавной упаковочной единицы дополнительно могут быть предусмотрены поперечные ребра 11, разделяющие упаковочную единицу на отделения. Для опорожнения такой рукавной упаковочной единицы ее необходимо лишь извлечь из емкости, после чего смесь частиц можно высыпать из рукавной упаковочной единицы через отверстие на одном ее конце. При упаковывании в рукавную упаковочную единицу обладающих пониженной сыпучестью смесей частиц ее можно также разрезать или же разрывать с помощью продольно заработанной в рукавную упаковочную единицу и предназначенной для ее вскрытия нити. Рукавную упаковочную единицу предпочтительно изготавливать из полиэтилена, полипропилена или поливинилхлорида. Однако ее можно изготавливать также из всех других материалов, из которых можно изготавливать и отдельные упаковочные единицы, описанные выше со ссылкой на фиг.2. Рукавную упаковочную единицу предпочтительно выполнять диаметром от 5 до 20 см и длиной около 3 м. Очевидно, что размеры рукавной упаковочной единицы могут соответственно варьироваться в зависимости от особенностей используемых емкостей и частиц.

1. Система для транспортировки смесей частиц, состоящая из емкости и находящейся в ней используемой для защиты от подделки смеси частиц, по меньшей мере часть которых в этой смеси по меньшей мере по одному параметру отличается от остальных частиц, причем емкость снабжена по меньшей мере одним средством, в основном препятствующим пространственному перемещению частиц относительно друг друга, отличающаяся тем, что смесь частиц разделена на отдельные части, а указанное средство пригодно для их пространственного отделения друг от друга.

2. Система по п.1, в которой указанное средство в основном предотвращает расслоение смеси частиц.

3. Система по п.1, в которой указанное средство стабилизирует гомогенное распределение частиц в их смеси.

4. Система по п.1, в которой частицы представляют собой пигменты.

5. Система по п.1, в которой частицы образуют код.

6. Система по п.5, в которой код основан на количественном соотношении между разными частицами в их смеси.

7. Система по п.1, в которой частицы содержат люминофоры.

8. Система по п.1, в которой указанным параметром является размер, форма, масса, плотность, уровень статической электризации и/или шероховатость поверхности частиц.

9. Система по одному из пп.1-8, в которой указанное средство состоит из нескольких отдельных упаковочных единиц, в каждую из которых упаковано по отдельной части смеси частиц.

10. Система по одному из пп.1-8, в которой указанное средство представляет собой рукавную меандрообразно изогнутую упаковочную единицу, необязательно разделенную на отделения.

11. Система по п.10, в которой рукавная упаковочная единица имеет нить для ее вскрытия.

12. Способ формирования системы для транспортировки смесей частиц, состоящей из емкости и помещаемой в нее используемой для защиты от подделки смеси частиц, по меньшей мере часть которых в этой смеси по меньшей мере по одному параметру отличается от остальных частиц, причем емкость снабжают по меньшей мере одним средством, в основном препятствующим пространственному перемещению частиц относительно друг друга, отличающийся тем, что смесь частиц разделяют на отдельные части, которые указанным средством пространственно отделяют друг от друга.

13. Способ по п.12, при осуществлении которого в качестве указанного средства используют несколько отдельных упаковочных единиц, в каждую из которых упаковывают по отдельной части смеси частиц.

14. Способ по п.12 или 13, при осуществлении которого в качестве указанного средства используют рукавную, меандрообразно изгибаемую при ее укладке в емкость упаковочную единицу, необязательно разделенную на отделения.