CN104066658A - 用于易腐产品的包含透气阀的包装 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含透气阀的包装，意在延长易腐产品的保鲜期。该包装包括软质容器(1)和透气阀总成(2)，所述透气阀总成(2)可以用于控制容器内的空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气和乙烯的浓度，例如根据产品的重量和呼吸作用速率来保持期望值。所述透气阀总成(2)包含装配的环形物(3)和透气盖(4)，以便封闭软质容器(1)。该包装优于现有技术，因为其可以不使用任何热封技术而装配，并且因为其可以延长易腐产品——例如水果和蔬菜——的保鲜期。

Description

用于易腐产品的包含透气阀的包装
1.说明书摘要
本发明涉及一种包含透气阀的包装，意在延长易腐产品的保鲜期。该包装包括软质容器(1)和透气阀总成(2)，所述透气阀总成(2)可以用于控制容器内的空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气和乙烯的浓度，例如根据产品的重量和呼吸作用速率来保持期望值。所述透气阀总成(2)包含装配的环形物(3)和透气盖(4)，以便封闭软质容器(1)。该包装优于现有技术，因为其可以不使用任何热封技术而装配，并且因为其可以延长易腐产品——例如水果和蔬菜——的保鲜期。
2.技术领域
本发明涉及一种易腐物品——例如蔬菜和水果——的包装，特别是涉及一种用于控制容器内的空气中的气体成分和帮助例如不使用如热封的自动技术的包装的手动封闭的装置。
3.背景技术
一些易腐产品，例如蔬菜和水果，在被收获之后继续其熟化和陈化的过程。在熟化和陈化期间，产品经历了特点为吸收氧气并释放二氧化碳和乙烯的呼吸过程。此外，产品蒸发了水分，减少了其重量。在包装中减少呼吸作用和蒸发作用是延长易腐产品的保鲜期的关键。与不受控制的呼吸作用有关的另一个问题是达到包装内的空气中的二氧化碳的高浓度，这会影响易腐产品的感官特性。
现有技术包括用于控制包装易腐产品的呼吸作用和蒸发作用的一些可选方案。这些技术包括：冷藏容器中的运输；低压包装，容器中具有去除乙烯的装置；留住氧气、二氧化碳和乙烯的活性包装；气调包装，对纸板施加涂层；产品上的直接化学或物理处理；以及透气包装。与透气包装相比，其他技术具有某些劣势，例如由于冷藏可选方案中的低温导致的损坏的可能性、高成本、消费者认知以及包装操作的难度。
透气包装是包装易腐产品中最常使用的一种方式，这是由于其在成本方面的益处。透气包装技术提供多种选择，包括：高透气性薄膜；大孔和微米级穿孔薄膜；透气补片和窗口；透气口和阀门。
大孔和微米级穿孔薄膜已经在多个专利(US5130152、US2005180664、DE202005011737、GB1106265、GB1134667、GB2141688和JP6199385)中公开。该可选方案具有一些劣势，例如密封包装的开口的需要、产品会阻塞一些穿孔以及制造薄膜或袋子的额外操作的需要。
透气补片和窗口已经在现有技术(US4842875、US4943440、US5045331、GB1071586、FR2686577和CN1036539)中公开。该技术的主要劣势为：密封包装的开口的需要以及制造薄膜或袋子的额外操作的需要。
透气口已经在现有技术(US2004131731、US2007257040、US2008116098、WO2007008459、WO2010141467和JP2002308293)中公开。该技术的主要劣势为：密封包装的开口的需要以及制造袋子的额外操作的需要。
尽管一些阀门在现有技术(US3937396、US5996800、US2003152296、WO2004108557、WO2004043191、EP0700839、JP1279073、JP11301743和JP2006125559)中公开了，但是所有阀门都需要密封袋子以及制造袋子的额外操作。
本发明的包装公开了一种软质容器和透气阀的组合，所述透气阀由环形物和透气盖组成，以延长易腐产品——例如水果和蔬菜——的保鲜期。本发明的包装提供了手动或自动的机械装配的可能性，而不需要热封技术或制造袋子的额外操作；其还可以在熟化室中被打开和重复打开；其是可回收且价格实惠的。此外，延长产品的保鲜期可以增大植物中的水果或蔬菜的生长周期。
4.发明内容
本发明提供了一种具有透气阀的包装，以延长收获之后经历呼吸过程的易腐产品——例如蔬菜和水果——的保鲜期。该包装包含软质容器和装配在软质包装的开口中的阀门总成，以便在包装内创造出受控制的气体环境。进而，阀门总成包含位于软质容器外的环形物以及位于软质容器内的透气盖；这两个部件可以被机械地装配，而无需热封技术来封闭软质容器的开口。透气盖具有紧固装置，以将所述两个部件连接至软质容器的中间，这可以是过盈配合和压配合。透气盖可以是具有多个微米级穿孔或纳米级穿孔的塑料封盖，或者是允许将透气膜穿插安装在环形物、软质容器和透气盖之间的环状部分。透气膜可以是空泡、微米级穿孔或纳米级穿孔的薄膜。氧气、水蒸气、二氧化碳和乙烯的浓度由透气盖的透气性、包装的易腐产品的重量和呼吸作用速率来控制。透气盖的透气作用在塑料封盖和微米和纳米级穿孔薄膜的情况下由微米或纳米级穿孔的数量和尺寸来控制；并且在空泡薄膜的情况下其由透气性来控制。
5.附图说明
图1示出了装配并安装在软质容器(1)的开口中的透气阀(2)。该图还显示了作为紧固装置的过盈配合和作为透气盖(4)的微米或纳米级穿孔塑料封盖。在该特定实施例中，透气盖(4)具有圆形腔，以通过与环形物(3)的过盈配合允许优良的装配。
图2示出了装配并安装在软质容器(1)的开口中的透气阀(2)。该图还显示了作为紧固装置的过盈配合和作为透气盖(4)的微米或纳米级穿孔塑料封盖。
图3示出了装配的透气阀(2)、作为紧固装置的压配合(6)和作为透气盖(4)的微米或纳米级穿孔塑料封盖。
图4示出了装配的透气阀(2)、作为紧固装置的压配合(6)和作为透气盖(4)的微米或纳米级穿孔塑料封盖。该图还示出了矩形通道(7)，以帮助释放而无需移动由压配合(6)装配的部分部件。
图5示出了装配的透气阀(2)、作为紧固装置的环形物(3)中的过盈配合(8)和作为透气盖(4)的微米或纳米级穿孔塑料封盖。
图6示出了本发明使用方形透气阀(2)、作为紧固装置的过盈配合和作为透气盖(4)的微米或纳米级穿孔塑料封盖的另一实施例。
图7示出了本发明使用三角形透气阀(2)、作为紧固装置的过盈配合和作为透气盖(4)的微米或纳米级穿孔塑料封盖的另一实施例。
图8示出了本发明的另一实施例，其中阀门总成的透气盖为环状部分，其允许在环形物(3)、软质容器(1)和透气环形物(9)之间穿插安装透气膜(10)。
图9示出了用于根据本发明制造的两种原型的氧气和二氧化碳浓度随着时间的变化。其估算了具有11和18个微米级穿孔的两种微米级穿孔塑料封盖，其中微米级穿孔的直径在250至300微米之间的范围。
6.具体实施方式
本发明提供了安装有透气阀的包装，其设计为延长收获之后经历了呼吸过程的易腐产品——例如蔬菜和水果——的保鲜期。参考图1和2中示出的实施例，包装包含特点为存在至少一个开口的软质容器(1)和至少一个阀门总成(2)，所述阀门总成(2)由两部分组成：环形物(3)和透气盖(4)，其中环形物(3)位于软质容器的开口(1)的边缘和外表面上，透气盖(4)机械地固定至环形物(3)的内部，以使软质容器的开口(1)的材料固定在透气盖(4)与环形物(3)之间。
软质容器(1)是软质薄膜，其例如通过铸塑、吹塑挤压、薄膜挤压、复合挤压或层压来制造。聚合物薄膜用优选选自包含聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚苯乙烯共聚物、玻璃纸、聚乳酸、醋酸纤维素、热塑性淀粉及其衍生物以及它们的混合物的群组的聚合物来制造。
参考图3和4，阀门总成(2)包含两部分：环形物(3)和透气盖(4)，其可以被机械地固定并且无需使用封闭软质容器的开口(1)的热封技术或制造袋子的额外操作。透气盖(4)具有紧固装置，以将上述两部分都连接至软质容器(1)，以使构成容器的开口的薄膜固定在阀门的两侧之间。图3和4中示出的实施例使用了压配合(6)。图3和4还示出了透气盖(4)中的矩形通道(7)，以帮助释放而无需移动通过压配合(6)装配的部分部件。
参考图1、2和5，在本发明的另一实施例中，用于将阀门总成(2)的两个部分都连接至软质容器(1)的紧固装置为环形物(3)和透气盖(4)上的过盈配合。从这个意义上讲，透气盖(4)最好具有锥形侧壁，以帮助通过环形物(3)的装配。参考图5，在本发明一特定实施例中，过盈配合产生在透气盖(4)的伸长部分(8)与环形物(3)中相应的腔之间。参考图5至7，尽管优选实施例为环形物(3)和圆形的透气塞(4)，但是依然可以使用其他的形状，例如矩形或多边形。
阀门总成(2)的环形物(3)和透气盖(4)可以通过注塑成型或挤压成型制造，使用优选选自包含热塑性聚氨酯、硫化热塑性塑料、热塑性弹性体、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚苯乙烯共聚物、聚乳酸、醋酸纤维素、热塑性淀粉及其衍生物以及它们的混合物的群组的聚合物。在本发明一特定实施例中，阀门总成(2)的环形物(3)和透气盖(4)由硬度小于在水果或蔬菜上产生痕迹的硬度的材料制成。例如，用于香蕉的硬度必须小于80邵氏A，优选为小于60邵氏A，以便确保香蕉不会被阀门损坏或使其产生凹痕。由于这个原因，圆形轮廓的使用是有优势的。
参考图1至7，在另一实施例中，透气盖(4)可以是特点为多个微米或纳米级穿孔(5)的塑料封盖。
参考图8，本发明的另一实施例使用了环状部分(9)，其允许透气膜(10)穿插安装在环形物(3)、软质容器(1)和环状部分(9)之间。透气膜(10)可以是空泡、微米级穿孔或纳米级穿孔的薄膜。空泡薄膜可以使用空泡装载物——例如碳酸钙——来制造。微米级穿孔薄膜可以使用例如机械、激光或静电技术来制造。本发明也可以使用任何类型的透气盖(4)，即使是穿插在环形物(3)与软质容器(1)之间的透气膜(10)。该实施例的环状部分(9)机械固定至环形物(3)和软质容器的开口(1)，以用于拉紧透气膜(10)。
氧气、水蒸气、二氧化碳和乙烯的浓度可以由透气盖(4)的透气作用以及包装的易腐产品的重量和呼吸作用速率来控制。透气盖(4)的透气作用在塑料封盖和微米和纳米级穿孔薄膜的情况下由微米和纳米级穿孔的数量和尺寸来控制，并且在空泡薄膜的情况下其由气体透气性来控制。
7.实施例
下列实施例使用用于易腐产品的包含透气阀的包装原型来获得：
实施例1：
该实施例估算了具有下列特性的本发明的包装原型：软质容器为由30微米厚的尺寸为300x380mm的聚乙烯薄膜制成的袋子，内径为32mm并具有含11个250与300微米之间的微米级穿孔的塑料封盖的阀门总成。约包装1.2kg的香蕉，并且在室温下和冷却至13℃时估算它们的保鲜期。所公开的包装的原型接着与下列现有技术中可用的技术进行比较：具有50个具有200微米的直径的微米级穿孔的30微米厚的微米级穿孔的袋子，以及具有12个具有12.5mm的直径的穿孔的30微米厚的大孔的袋子。包含透气阀的包装增加了保鲜期，降低了重量损失并减少了碳水化合物中淀粉的转化(以白利度测量)。
表1
实施例2：
该实施例估算了具有下列特性的本发明的包装原型：软质容器为由30微米厚的尺寸为300x380mm的聚乙烯薄膜制成的袋子，内径为32mm并具有环状部分的阀门总成以及机械地微米级穿孔的薄膜。约包装1.2kg的香蕉，并且冷却至13℃时估算它们的保鲜期。所公开的包装的原型接着与实施例1中提及的现有技术中可用的技术进行比较。包含透气阀的包装增加了保鲜期，降低了重量损失并减少了碳水化合物中淀粉的转化(以白利度测量)。
表2
实施例3：
该实施例比较了13℃下的对于具有11和18个穿孔的两种塑料封盖的氧气和二氧化碳浓度的变化。使用与实施例1中相同的软质容器、相同的阀门总成和相同数量的香蕉。参考图9，4天之后，气体的浓度被控制在一个取决于穿孔数量的恒定值上。
实施例4：
透气阀的材料的重要特性为其硬度和轮廓，这是因为在包装的同时不会对易腐产品造成损坏。该实施例估算了包含透气阀的包装材料的硬度和轮廓对香蕉的效果。估算了施加在透气阀和香蕉皮上的3.5kg(约三串青香蕉)的效果。使用小于80邵氏A硬度和具有圆形轮廓的阀门对于防止香蕉皮产生凹痕是至关重要的。
表3
上述方法、附图和实施例仅仅是本发明构思的说明性内容。本领域技术人员将理解，在不背离仅由权利要求书限定的本发明构思的前提下，还可以做出明显的变化和改进。

Claims (17)

1.一种延长易腐产品的保鲜期的透气包装，其特征在于，包含：
a.具有开口的软质容器；以及
b.允许易腐产品的呼吸作用的装置，所述装置由机械耦合紧固至容器的开口。
2.根据权利要求1所述的包装，其特征在于，允许易腐产品的呼吸作用的装置是透气阀。
3.根据权利要求1所述的包装，其特征在于，所述软质容器为聚合物薄膜。
4.根据权利要求3所述的包装，其特征在于，所述聚合物薄膜用选自包含聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚苯乙烯共聚物、玻璃纸、聚乳酸、醋酸纤维素、热塑性淀粉及其衍生物以及它们的混合物的群组的聚合物制造而成。
5.根据权利要求2所述的包装，其特征在于，所述透气阀包含：
a.位于软质容器的开口的边缘和外表面上的环形物；以及
b.机械耦接至环形物的透气盖。
6.根据权利要求5所述的包装，其特征在于，透气盖至环形物的机械耦合是使用压配合或过盈配合完成的。
7.根据权利要求6所述的包装，其特征在于，所述透气盖具有锥形的环状壁。
8.根据权利要求5所述的包装，其特征在于，所述透气盖具有多个微米级穿孔或纳米级穿孔。
9.根据权利要求5所述的包装，其特征在于，所述环形物和透气盖以这种方式装配：软质容器的开口的材料置于机械耦合的两个形成部分之间。
10.根据权利要求2所述的包装，其特征在于，所述透气阀包含：
a.位于软质容器的开口的外边缘上的环形物；
b.机械耦合至环形物的环状部分；以及
c.位于环形物与环状部分之间的透气膜，其构成环形物与环状部分之间的机械耦合的一部分。
11.根据权利要求6所述的包装，其特征在于，环形物和透气盖使用选自包含热塑性聚氨酯、硫化热塑性塑料、热塑性弹性体、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚苯乙烯共聚物、聚乳酸、醋酸纤维素、热塑性淀粉及其衍生物以及它们的混合物的群组的聚合物来制造。
12.一种允许储存在软质容器中的易腐产品的呼吸作用的透气阀，其特征在于：
a.设置为位于软质容器的开口的边缘和外表面上的环形物；以及
b.设置为机械地耦合环形物和软质容器的开口的透气盖。
13.根据权利要求12所述的透气阀，其特征在于，所述环形物和透气盖的形状为圆形。
14.根据权利要求12所述的透气阀，其特征在于，所述透气盖具有多个微米级穿孔。
15.根据权利要求12所述的透气阀，其特征在于，所述机械耦合通过压配合或过盈配合完成。
16.根据权利要求15所述的透气阀，其特征在于，所述透气盖具有锥形的环状壁。
17.一种允许储存在软质容器中的易腐产品的呼吸作用的透气阀，其特征在于：
a.设置为位于软质容器的开口的边缘和外表面上的环形物；以及
b.机械地耦合至环形物的环状部分，其设置为当机械地耦接至环形物和软质容器的开口时容纳并紧固透气膜。
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