CN104853998A - 用于消减密封容器中由热内容物的冷却而造成的真空的吸附剂材料的使用 - Google Patents

用于消减密封容器中由热内容物的冷却而造成的真空的吸附剂材料的使用 Download PDF

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Abstract

使用吸附剂材料元件来消减由密封容器中的热的内容物的冷却导致的真空。可以用热的材料灌装或部分地灌装该容器的内部容积。在将所述至少部分地灌装的容器密封之后，可以将一种或多种气体从吸附剂材料释放到密封容器的内部容积中。当容器的内容物冷却时，气体从吸附剂材料的释放消减了否则可能会产生的真空。

Description

用于消减密封容器中由热内容物的冷却而造成的真空的吸附剂材料的使用
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年9月28日申请的名称为“Use of AdsorberMaterial to Relieve Vacuum in Sealed Container Caused by Cooling ofHeated Contents”美国专利申请序列号13/629,720的优先权，该申请通过引用并入于此。
背景技术
在许多应用中，用热的材料灌装容器并且在所述材料仍然处于热的状态中时将所述容器密封是可取的以便于对产品和包装进行消毒并且使所述产品消费安全。例如，各种饮料包装在由聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)制成的“热灌装”容器中。一般地，这些容器在185°F左右的温度下灌装并封盖。容器在接触已经加热到构成该容器的材料的玻璃化转变温度(Tg)以上的液体时能够变形。此外，密封容器顶部空间中的蒸汽和/或其他热气在容器内容物冷却时会凝结。顶部空间的凝结在密封的热灌装容器中产生真空。
大多数的热灌装饮料容器设计成在大气压力下或附近操作。如果这种容器在其密封后具有明显的内部真空，其将会变形并且在冷却后弯曲变形。为了避免这种变形，应该使显著低于外界大气压力的内部压力最小化和/或所述容器设置合适的结构支撑。在这方面已经研制了各种技术。例如，一些PET容器设计包括活动真空面板或活动基板。一些热灌装饮料容器具有更厚的壁构造。然而，这些特征导致更重的PET容器和增加的材料成本。其他技术也具有各种缺陷。因此，存在对可以减小和/或消减由可变形容器的热灌装形成的真空的另外的技术和装置的需要。
发明内容
本发明内容以简化的方式介绍了在下面的详细描述中进一步描述的一系列概念。本发明内容并不旨在确定本发明的关键的或必要的特征。
在至少一些实施方式中，使用吸附剂材料元件来消减由密封容器中热的内容物的冷却导致的真空。该容器的内部容积可以用热的材料灌装或部分灌装。所述热的材料可以是或者可以包括液体。在一些实施方式中，所述热的材料可以是饮料或旨在由人或动物消耗的其他食品。所述容器可以由任何种类的材料构成并且可以具有任何类型的形状。在一些实施方式中，所述容器可以由聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)或其他可变形材料构成。所述容器可以用150°F以上的液体至少部分地灌装并密封。在密封之后，可以从吸附剂材料释放一种或多种气体并进入到密封容器的内部容积中。当容器的内容物冷却时，气体从吸附剂材料的释放消减了否则的话将会形成的真空。在至少一些实施方式中，气体释放最初是渐进的，气体的完全释放发生在容器的内容物冷却到容器材料的Tg以下之后。
在一些实施方式中，可以在容器封盖件中并入吸附剂材料插件。可以将多个封盖件存放在预充腔室中以对封盖件预先充入一种或多种气体。当容器灌装有热的饮料时，可以从预充腔室分配所述封盖件并用于密封灌装好的容器。
本文还描述了附加实施方式。
附图说明
在附图的各幅图中通过示例但不是以限定方式图示了一些实施方式，其中相似的参考数字表示相似的元件。
图1A是根据一些实施方式的包括吸附剂材料插件的容器封盖件的局部示意性横截面视图。
图1B是根据一些附加实施方式的容器封盖件的局部示意性横截面视图。
图1C是根据一些另外的实施方式的容器封盖件的局部示意性横截面视图。
图2A到2E是根据一些实施方式的使用如图1A-1C中示出的封盖件的方法中的步骤的局部示意图。
图3是示出了根据至少一些实施方式的用于消减由容器内容物的冷却造成的密封容器中的真空的方法的步骤的框图。
图4A和4B是示出了执行根据一些实施方式的方法期间使用加压封盖装置的局部示意图。
具体实施方式
在至少一些实施方式中，使用吸附剂元件来消减由密封容器中的热的内容物的冷却导致的真空。正如所使用的，“真空”指的是密封容器内部容积内的压力小于密封容器周围外部空间中的压力。正如这里所使用的，“消减”真空包括减小真空，即减小密封容器内部容积内的压力与所述容器周围外部空间中的压力之间的差。“消减”真空还可以包括完全消除真空，即，使容器内部容积压力等于或大于外部空间压力。“消减”真空还可以包括避免真空的形成，即，以足够快的速率从吸附剂材料释放气体以在容器内容物冷却时避免容器内部容积压力变得小于外部空间压力。
在一些实施方式中，所述吸附剂材料元件可以是插件的形式。可以包括一种或多种吸附剂材料的该插件可以容纳在用于密封容器的封盖件中。在将容纳插件的封盖件放置到灌装有热材料的容器上并密封所述容器之前，所述吸附剂材料可以预先充有(也称作预先装载)一种或多种气体。这些气体可以包括但不局限于氮气(N2)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、二氧化碳(CO2)和/或其他气体。当灌装所述容器并准备封盖时，将所述封盖件(包括预先充好的吸附剂材料)放置到所述容器上并将所述容器密封。气体从容纳在所述插件中的吸附剂材料释放。当容器内容物冷却时从所述吸附剂材料释放的气体消减了由内容物的冷却和容器顶部空间中的蒸汽和/或气体的凝结而形成的真空。下面描述根据这些和其他实施方式的方法和装置的另外的方面。
图1A是根据一些实施方式的包括吸附剂材料插件的容器封盖件100a的局部示意性横截面视图。封盖件100a包括壳体101a。壳体101a的外部形状基本是圆柱形的。图1A的剖面穿过封盖件100a的竖直中心线。
封盖件100a配置成用于以传统方式连接到聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)饮料容器的螺纹颈边。特别地，壳体101a下侧中的腔体102a配置成容纳容器颈边部。为了参考的目的，图1A以虚线示出了容器C的颈边NF。腔体102a的内部侧壁103a包括形成其上的螺纹104a。当将所述封盖件100a放置到容器颈边上并转动时，螺纹104a与颈边上的相应螺纹啮合以将封盖件100a紧固到所述容器。壳体101a可以由任何种类的热塑性塑料或者传统用于容器封盖件的其他材料模制形成。
腔体102a的上端以衬垫凹部105a终止。封盖件100a还包括位于衬垫凹部105a中的盘形衬垫106a。与传统饮料容器封盖件的衬垫类似，衬垫106a用于在将封盖件100a紧固到容器颈边时密封容器。具体地，当将封盖件100a紧固到颈边上时，衬垫106a的底表面107a压靠颈边顶边缘上的密封表面。
然而，不像传统的衬垫，衬垫106a保持吸附剂材料插件120a。插件120a包含基于在一组条件下吸收所需气体、然后在不同组条件下释放吸收的气体的能力而选择的一种或多种吸附剂材料。例如，所述吸附剂材料可以在包括在相对高的压力下、相对高的选定气体浓度的条件下吸收选定气体。所述吸附剂材料可以在包括较低压力和/或存在额外湿气的条件下释放吸收的气体。
根据各个实施方式可以被吸收然后被释放到容器中的气体包括但不局限于如下的一种或多种：氮气(N2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)和二氧化碳(CO2)。在至少一些实施方式中，最不容易溶解在液体(或其他容器内容物)中的气体是优选的。在一些实施方式中，吸收剂材料插件或其他类型的吸收剂材料元件仅可以预先充有单种气体。当吸附剂材料元件随后暴露到密封的容器内部中时，该单种气体被释放。在其他实施方式中，吸附剂材料元件或吸附剂材料元件的集合可以预先充有多种气体。当该吸附剂材料元件或元件集合随后暴露到密封的容器内部中时，可以释放这些多种气体中的每一种气体。在至少一些实施方式中，多个气体吸附剂材料元件可以用于根据时间控制所述速率和吸收的气体的释放特性。
许多种吸附剂材料在本领域中是公知的，包括但不限于沸石、碳、碳纳米管和金属有机框架材料(MOF)。可以用在一些实施方式中并且可以用于吸收CO2、CH4和/或N2的MOF的一个示例是美国密苏里州St.Louis的Sigma-Aldrich有限责任公司的商品名为BASOLITE C300的商品。可以使用的其他吸附剂包括但不局限于13X沸石、活性炭和5A沸石。也可以用于吸收CO2、CH4和/或N2的这些材料是公知的并且可以从许多来源购买。
在一些实施方式中，吸附剂材料或其他吸附剂材料元件仅可以包括单种吸附剂材料。例如，插件可以配置成吸收单种气体，例如气体A。吸附剂材料X吸收气体A，从而配置成吸收(并且后续释放)气体A的吸附剂材料插件仅可以包括吸附剂材料X。在其他实施方式中，吸附剂材料元件可以由多种不同的吸附剂材料组成。作为另一个示例，吸附剂材料插件可以配置成吸收两种不同的气体，例如气体B和气体C。吸附剂材料Y可以是气体B的良好吸附剂，但不是气体C的良好吸附剂。类似地，吸附剂材料Z可以是气体C的良好吸附剂，但不是气体B的良好吸附剂。因此，配置成吸收(并且后续释放)气体B和C的吸附剂插件可以包含吸附剂材料Y和Z的混合物。替代性地，可以使用包含不同类型吸附剂的多个吸附剂插件来释放一种或多种气体。
在一些实施方式中，插件120a在嵌入到衬垫116a中之前形成为固体盘。除了一种或多种吸附剂材料之外，插件120a可以包括一种或多种粘合剂材料(例如粘土、纤维、聚合物、蜡、水泥)以便于保持插件120a作为固体盘的完整性。在一些实施方式中，插件120a是固体的，但是可以具有不同的形状以便于使接触表面积最大化。例如，作为对固体盘的替代，插件120a可以是具有多根辐条的固体支柱。在其他实施方式中，插件120a的吸附剂材料可以是颗粒形式。例如，插件120a可以是由保持吸附剂材料颗粒的外部膜形成的小袋的形式。下面结合图1C描述这种实施方式的示例。
衬垫106a包括直接位于插件120a之下的半渗透区域108a。半渗透区域108a允许气体从插件120a溢出以穿过所述衬垫106a并到达由封盖件100a密封的容器的内部容积。区域108a还允许一些湿气从该内部容积到达插件120a。正如在下面进一步详细描述的，这种湿气在一些实施方式中可以触发气体从插件120a的释放。在封盖件100a的实施方式中，衬垫106a由两种材料构成。第一种材料用于半渗透区域108a，第二种用于衬垫106a的剩余部分。第二种材料对气体或湿气是不可渗透的。可以用于衬垫106a的不可渗透部分的材料的示例包括但不局限于铝箔层压元件。可以构成半渗透区域108a的材料的示例包括但不局限于热塑性弹性体(TPE)、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯(SEBS)三元共聚物和乙烯醋酸乙烯酯(EVA)。
图1B是根据一些附加实施方式的容器封盖件100b的局部示意性横截面视图。除了下面描述的之外，封盖件100b与封盖件100a类似。除非另有指示，否则图1B中的具有以“b”结尾的参考数字的元件与图1A的具有以“a”结尾的类似参考数字的元件类似并以与其相同的方式操作。例如，图1B中的壳体101b与图1A的壳体101a类似并且以与壳体101a相同的方式操作。
封盖件100b与封盖件100a的因衬垫106b而不同。不像衬垫106a(其中半渗透区域108b由与衬垫106a的其他部分不同的材料构成)，衬垫106b的半渗透区域108b是由用于构成衬垫106b的其他部分的相同的不可渗透的材料构成的。因此该区域108b将允许从插件120b释放的气体到达容器内部容积并且允许湿气从容器内部到达插件120b，在区域108b中形成多个小孔109b。
图1C是根据一些另外的实施方式的容器封盖件100c的局部示意性横截面视图。除了下面描述的之外，封盖件100c与封盖件100a类似。除非另有指示，否则图1C中的具有以“c”结尾的参考数字的元件与图1A的具有以“a”结尾的类似参考数字的元件类似并以与其相同的方式操作。例如，图1C中的壳体101c与图1A的壳体101a类似并且以与壳体101a相同的方式操作。
封盖件100c包括与图1A和1B的固体插件120a和120b不同的吸附剂插件120c。插件120c包括一种或多种吸附剂材料的多种颗粒123c。不像图1A和1B中的固体插件，颗粒123c不粘合在一起来形成固体的单块式吸附剂材料元件。相反，颗粒123c一起被保持在两个膜材料片121c和122c之间的小袋中。每个膜材料片121c和122c在形状上可以基本上是圆形。壳体123c可以放置在膜材料片121c与122c之间。然后将膜材料片121c和122c围绕它们的外周边缘125c连接以形成平整的、圆形小袋，所述小袋将颗粒123c限制在由外周边缘125c周围的密封部形成的边界内。至少膜121c可以由诸如SEBS之类的半渗透材料构成。
封盖件100a的衬垫106a的半渗透区域108a还可以用于缓和气体从插件120a分散到容器内部的速率。以类似的方式，衬垫106b(封盖件100b)的区域108b和膜121c(封盖件100c的衬垫106c内的元件120c)也可以用于缓和气体从吸附剂插件分散到容器内部的速率。
封盖件100a-100c可以以多种方式制作。例如，可以首先形成插件120a-120c。在一些实施方式中，并且根据选定的吸附剂材料，插件120a或120b可以通过在一种或多种粘合剂材料基材中模制选定的吸附剂材料以形成固体盘来形成。正如上面指出的，插件120c可以通过将选定的吸附剂材料密封在膜材料片之间来形成。衬垫106a的不可渗透部分可以围绕插件120a模制就位，此后可以将半渗透区域108a模制就位。在完成衬垫106a的模制之后，可以将衬垫106a放置到壳体101a的凹部105a中。壳体101a可以以传统方式注塑形成。在其他实施方式中，可以将之前形成的插件120a放置在壳体101a的凹部中并且可以将衬垫106a模制在插件120a周围。类似的操作可以用于制作封盖件100b或100c，需要做出一些修改来适应各种实施方式中的不同。例如，封盖件100b中的孔109b可以在模制衬垫106b的过程中通过使用小的销或其他模具元件形成。
图2A到2E是图示了根据一些实施方式使用比如图1A到1C的那些封盖件的方法中的步骤的局部示意图。因为结合图2A-2E描述的该方法可以使用任意封盖件100a-100c执行，或者可以使用根据其他实施方式的封盖件执行，所以图2A-2E中的封盖件仅简单地称作“封盖件100”。
图2A示出了保持封盖件100的供应源的预充腔室200。所述腔室200位于封盖机附近，所述封盖机将接收来自于所述腔室200的封盖件100并使用接收到的封盖件100来密封容器，正如下面进一步详细描述的。所述腔室200包括主腔室201和分配腔室202。主腔室201将气体G的氛围保持在高达6巴的压力下。封盖件100的供应源保持在主腔室201中以对它们的每个吸附剂插件120预先充以气体G。气体G可以是N2、CH4、C2H6、CO2和/或其他气体或者多种气体的组合。分配腔室202用于在将封盖件100从腔室200移除并用于密封容器时防止主腔室201降压。分配腔室202包括内门203和外门204、由阀205控制的气体G供应管线和由阀206控制的通气管线。
为了从预充腔室200分配封盖件以用于密封容器，关闭外门204、内门203和通气阀206。打开气体G阀205并使分配腔室202加压到6巴(或者加压到与主腔室201相同的压力，如果不同的话)，然后关闭阀205。然后打开内门203，使封盖件100从主腔室201移动到分配腔室202，关闭内门203。然后打开通气阀206以释放分配腔室202内过剩的压力，此后打开外门204并使封盖件100从分配腔室202移动到封盖机。为了便利，图2A示出了已经位于分配腔室202中的封盖件100。图2A进一步呈现了分配腔室202被加压、气体G阀205被关闭以及通气阀206被关闭。
图2A进一步示出了最终将由腔室200中的其中一个预充封盖件100封盖并密封的容器220。容器220位于灌装机附近，但是还没有被灌装。容器220包括与图1A-1C的颈边NF类似的颈边221，封盖件100将连接到颈边221上。颈边221围绕暴露于容器220的内部容积223的开口222。
图2B示出了刚刚灌装热的液体224之后的容器220。特别地，灌装机已经通过开口222将一定量的热的液体224分配到内部容积223中。就在灌装之后并在液体222仍然是热的时候使灌装好的容器220移动到封盖机。
图2C示出了封盖步骤的开始阶段。在一些实施方式中，容器在被热灌装的一秒钟内密封。从腔室200分配预充封盖件100。特别地，通气阀206打开，外门204打开，将封盖件100从分配腔室202分配到封盖机。在将封盖件100分配到封盖机之后，外门204和通气阀206关闭，并且分配腔室202可以开始装载另一个预充封盖件用于密封另一个容器。
就在接触到大气压力之后，被分配的封盖件100内的预充吸附剂材料插件开始释放气体G。因此，如图2D中所示，封盖机将封盖件100快速地紧固到容器220的颈边211并密封容器220。在容器220密封之后，从封盖件100的插件释放的任何气体G将被释放到容器220的内部容积223。
这在图2D中示意性示出。具体地，从封盖件100向下移动的小箭头表示气体G已经开始释放。虽然在图2D中没有示出，但是容器220的内容物(液体224和顶部空间225中的蒸汽)已经开始冷却。因此从插件120释放出的气体G有助于消减液体224冷却时将会在内部容积220内形成的真空压力。
如图2D中进一步示出的，与另一个封盖件100装载到分配腔室202中相关的操作也继续。阀205已经打开以用气体G对腔室205加压，然后关闭。内门203现在已经打开并且封盖件100已经从腔室201移动到腔室202。内门203接着将关闭，腔室202然后准备分配新装载的封盖件100用于密封下一个灌装好的容器。虽然没有示出，但是所述下一个容器可以就位用于当容器220在图2D中被封盖时在灌装机处灌装。
图2E示出了其中将密封容器220倒置的步骤。该步骤使热的液体224与封盖件120接触以便于对封盖件100消毒。该步骤还使来自于液体224的湿气渗透到封盖件100的吸附剂材料插件中。正如上面结合图1A-1C指出的，该湿气可以通过图1A的实施方式中的区域108a、通过图1B的实施方式中的区域108b或者通过图1C的实施方式中的膜121c渗透。该湿气用于触发气体从插件更快地释放，正如在图2E中由更大的箭头示意性地标示出的。
密封的容器220然后可以通过冷却炉(未示出)。当容器220通过冷却炉时，可以对其喷水以便于将液体224的温度降低到165°F。当液体224的温度下降时，气体G继续从插件释放。气体G的这种释放继续消减内部区域220内的真空。
图3是示出了根据至少一些实施方式的用于消减由热的容器内容物的冷却造成的密封容器中的真空的方法的步骤的框图。图3中示出的方法的实施方式包括上述实施方式以及下面所述的附加实施方式。
步骤300包括用热的材料至少部分地灌装容器的内部容积。在一些实施方式中，容器被装满，但是在其他实施方式中，所述容器可以不完全装满。所述容器可以具有任何种类的形状。在一些实施方式中，如图2A-2E中所示，所述容器可以是具有颈部的瓶子的形状。所述颈部可以具有暴露瓶子内部容积的开口。所述颈部还可以包括颈边，所述颈边包括螺纹或其他元件以将封盖件紧固来密封所述开口。在其他实施方式中容器可以具有其他形状和结构。这些形状可以包括但不局限于罐子、纸板箱、筒等等。
所述容器还可以由各种材料构成。在至少一些实施方式中，所述容器由诸如PET之类的可变形材料构成。在其他实施方式中，所述容器由一种或多种其他类型的塑料材料构成。这些其他塑料材料可以包括但不局限于酸乙二酯或者Tg大于75℃的其他树脂。在其他实施方式中，所述容器可以由一种或多种其他塑料或非塑料可变形材料构成。在其他实施方式中，所述容器可以包括一个或多个不可变形的部分。正如这里使用的，当结合一个元件的容器承受由内容物冷却造成的未消减的真空压力时如果该元件没有显示出肉眼可见的任何显著变形，那该元件是“不可变形的”。
在一些实施方式中，在步骤300中放置到容器中的热的材料是或包括液体。在至少一些实施方式中，热的液体是饮料或者旨在由人或动物消耗的其他食品。饮料或其他食品可以具有任何数量的配方、稠度和/或结构。所述饮料或其他食品可以是黏的、稀的或水的，可以或不可以具有内含物(例如果肉)，等等。在一些实施方式中，所述饮料或其他食品可以是凝胶状的或悬浮液。在步骤300中可以用来至少部分地灌装容器的热的液体的示例包括但不局限于果汁、运动饮料和其他饮料，以及奶制品。在步骤300中放置到容器中的热的材料可以是其他材料的混合物。
在步骤300中在灌装时材料被加热到的温度也可以依实施方式而变化。该温度可以至少部分地取决于放置到容器中的材料。正如这里使用的，“热的”意思是明显在室温以上。在至少一些实施方式中，在步骤300的至少部分灌装过程中材料被加热到至少150°F。在其他实施方式中，在步骤300的至少部分灌装过程中，材料被加热到至少160°F、至少165°F、至少170°F、至少175°F、至少180°F、至少185°F或者更高。
步骤305包括在用热的材料灌装(或部分灌装)所述容器之后密封所述容器。在一些实施方式中，正如结合图2A-2E描述的，所述密封可以包括施加封盖件并紧固或以其它方式接合封盖件的密封元件。在一些实施方式中，例如，封盖件可以缺少螺纹并且可以使用夹子或者其他类型的接合机构来将封盖件紧固到所述容器。
不需要在所有实施方式中使用封盖件。在一些实施方式中，例如，步骤305的密封操作包括焊接或者以其他方式永久地封闭容器上的开口。例如，在一些实施方式中，类似于插件120a的吸附剂插件可以包裹在半渗透材料中，所述半渗透材料能承受长期浸泡在密封容器内的材料中。可以以与图2A-2E的实施方式中在腔室200中预充封盖件100的方式类似的方式在腔室中预充这些插件。在用热的材料(例如饮料)灌装塑料容器之后，预充插件可以通过容器开口和焊接封闭的容器开口落入容器中。
步骤310包括在将容器密封之后使气体从吸附剂材料元件释放到容器的内部容积中。该吸附剂材料元件预先充有一种或多种气体使得所述一种或多种气体被吸收到吸附剂材料的表面上的孔中。在步骤305中密封所述容器之前，将所述吸附剂材料元件放置在一位置上以便于从吸附剂材料释放的气体可以流入到容器内部容积中。在一些实施方式中，正如结合图1-2E描述的，所述吸附剂材料元件结合到封盖件的密封衬垫中。在其他实施方式中，吸附剂元件可以位于任意位置。正如上面指出的，吸附剂材料可以形成为在密封之前落入容器中的插件。作为另一个示例，吸附剂材料元件可以结合到容器本体中。在该实施方式中，容器本身可以以与图2A-2E的实施方式中预充封盖件100的方式类似的方式预先充一种或多种气体。然而，该实施方式中的容器可以在就要灌装之前从预充腔室移除，然后立即灌装并密封。
在将容器密封之后，暴露于容器内部容积内的条件(例如压力下降、湿气)使一种或多种气体从吸附剂材料元件释放。释放出的气体流入容器内部容积中。当容器中的热的材料冷却时，气体从吸附剂材料元件的继续释放消减了由容器内容物的冷却造成的真空。
在各种实施方式中在步骤310过程中可以释放不同的气体和/或气体组合。正如上面指出的，这些气体包括但不局限于氮气(N2)、甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)和二氧化碳(CO2)。其他气体可以包括但不局限于氢气(H2)和氦气(He)。在一些实施方式中，选择具有低水溶液溶解度的气体以便于减小必须释放来消减真空的气体的体积。根据各种实施方式可以使用许多材料作为吸附剂材料元件中的吸附剂材料。这些材料包括但不局限于之前确认的材料。吸附剂材料元件还可以包括其他粘合剂和其他复合物以将吸附剂材料保持为整体元件。吸附剂材料元件可以包括由膜或其他隔板包含的颗粒或其他松散形式的吸附剂材料。吸附剂材料元件可以包含单种吸附剂材料(例如以便于吸收和释放单种气体)或者可以包含多种吸附剂材料(例如以便于吸收和释放多种气体)。
在至少一些实施方式中，当容器在容器材料的Tg以上的温度下进行产品灌装时避免容器变形是所需的。这有助于避免使容器材料永久膨胀以形成甚至更大的内部容积。结果，可以保持容器形状和完整性。
当所述内容物在容器材料Tg以上时为了避免容器永久变形，吸附剂、包含该吸附剂的基材和/或包围该吸附剂的半渗透衬垫区域可以选择成导致吸收的气体的定时释放。特别地，所述吸附剂、基材和/或衬垫区域可以选择成当容器内容物在容器材料的Tg以上时所述容器不会过压。相反，气体逐渐地释放以便于大多数释放的气体在容器内容物冷却到容器材料Tg以下之后释放。例如，所述吸附剂、基材和/或衬垫区域可以选择成少于50％的吸收的气体在用热的产品灌装容器之后释放，并且余下的气体在所述产品冷却到容器材料Tg以下之后释放。下面描述满足该标准的吸附剂和基材的一种非限定性示例。
在根据图3的方法的一些附加的实施方式中，不需要预充吸附剂材料元件。在一些这种实施方式中，在步骤300的热灌装之前、过程中或之后，但是在步骤305之前，在另外的步骤中将气体添加到容器中。特别地，在就要用封盖件密封之前可以将一定量的液态氮和/或其他液化气体添加到容器中。所述封盖件可以与封盖件100类似，但是所述吸附剂材料元件不需要预先充气。在用所述封盖件密封之后，当所述的一定量的液化气体汽化时封盖件的内部容积被加压。容器内升高的压力将使所述气体由封盖件内的吸附剂材料元件吸收。这种吸收会在内容物被加热和容器易于塑性变形时防止容器过压。当容器内容物冷却并且密封容器内的压力下降时，吸附剂材料元件将吸收的气体释放回所述容器以减少真空形成。
在另外的实施方式中，气体G可以在步骤305中使用加压封盖装置添加到容器中。图4A和4B是示出了使用这种装置的局部示意图。在一些这种另外的实施方式中，封盖机可以包括包围容器220颈部的套管401。底边缘402可以包括垫圈401以与容器外壁形成密封并且形成压力腔室403。在将所述套管401降到热灌装容器220的颈部上、由边缘402形成密封之后，可以将加压气体G释放到压力腔室403中。卡盘或其他元件(未示出)然后可以将封盖件100降下并且将所述封盖件密封到容器220的颈边。当将封盖件100放置到颈边上时腔室403内的加压气体G开始吸收到封盖件100的吸附剂材料元件中。在封盖件100紧固之后的短时间内，容器220顶部空间内的气体G将继续吸收到封盖件100的吸附剂材料元件中。与之前描述的实施方式一样，这种吸收可以在内容物被加热和容器易于塑性变形时有助于防止容器过压。当容器内容物冷却并且密封容器内的压力下降时，吸附剂材料元件将吸收的气体G释放回容器中以减少真空形成(图4B)。
示例1
吸附剂插件是通过将大约2克的沸石13X混合在EVA中、以使EVA大约70％装载有沸石而形成的。所述插件以10巴的压力充N2超过一天。然后将所述插件放置在用于盖住已经灌装加热到185°F的热水的20盎司PET容器的封盖件中。使所述容器在室温空气中冷却。在灌装后的头5小时中，容器中的内部压力从大约-0.8psig增加到大约-0.7psig。所述内部压力一整夜逐步达到-0.05psig。容器在24小时之后没有呈现出明显的弯曲变形并且是抓握起来是坚固的。
结论
前面描述的实施方式是为了解释和描述的目的。前面的描述并不旨在是详尽的或者将实施方式局限于这里明确描述或提及的确切形式。根据上面教导的修改和变型是可行的或者可以从各种实施方式的实施中获得。选择并描述这里讨论的实施方式是为了解释各个实施方式的原理和实质以及它们的实际应用以能够使本领域的技术人员制造和使用具有适合于特别目的的各种修改的这些和其他实施方式。上述实施方式的特征的任何和所有排列在本发明的范围内。

Claims (22)

1.一种方法，包括：
用热的灌装材料至少部分地灌装容器的内部容积；
在所述至少部分地灌装之后密封所述容器；以及
在所述密封之后将气体从吸附剂材料释放到容器内部容积中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中释放气体包括当灌装材料的温度高于构成容器的材料的玻璃化转变温度时以第一速率释放气体，且当所述灌装材料的温度低于所述玻璃化转变温度之后以第二速率释放气体，其中所述第二速率大于所述第一速率。
3.根据权利要求1所述的方法，其中至少部分地灌装容器的内部容积包括至少部分地灌装可变形容器的内部容积。
4.根据权利要求1所述的方法，其中至少部分地灌装容器的内部容积包括至少部分地灌装聚对苯二甲酸乙二醇酯容器的内部容积。
5.根据权利要求1所述的方法，其中将气体从吸附剂材料释放包括当密封容器内部的热灌装材料冷却时将气体从吸附剂材料释放。
6.根据权利要求5所述的方法，其中至少部分地灌装容器的内部容积包括至少部分地灌装可变形容器的内部容积。
7.根据权利要求5所述的方法，其中至少部分地灌装容器的内部容积包括至少部分地灌装聚对苯二甲酸乙二醇酯容器的内部容积。
8.根据权利要求7所述的方法，其中至少部分地灌装容器的内部容积包括用人可消耗的饮料来至少部分地灌装聚对苯二甲酸乙二醇酯容器的内部容积。
9.根据权利要求1所述的方法，其中至少部分地灌装容器的内部容积包括用加热到至少150°F的人可消耗的饮料来至少部分地灌装容器的内部容积。
10.根据权利要求1所述的方法，其中
密封所述容器包括将封盖件施加到容器的开口，并且
所述封盖件包括所述吸附剂材料。
11.根据权利要求10所述的方法，其中至少部分地灌装容器的内部容积包括用加热到至少150°F的人可消耗的饮料来至少部分地灌装容器的内部容积。
12.根据权利要求11所述的方法，其中将气体从吸附剂材料释放包括当密封容器内部的热灌装材料冷却时将气体从吸附剂材料释放。
13.根据权利要求1所述的方法，其中将气体从吸附剂材料释放包括在密封之后将多种气体从吸附剂材料释放到容器内部容积中。
14.根据权利要求1所述的方法，其中将气体从吸附剂材料释放包括将气体从包括多种吸附剂材料的吸附剂材料插件释放。
15.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在腔室中存放多个封盖件，其中每个封盖件包括吸附剂材料元件，其中用足以对所述吸附剂材料元件预先充气体的升高压力对所述腔室充注所述气体；以及
在就要密封之前从所述腔室分配所述多个封盖件中的一个封盖件，其中
密封所述容器包括将分配的封盖件施加到容器的开口。
16.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在密封所述容器之前，给所述容器加注液化形式的气体。
17.根据权利要求1所述的方法，其中密封所述容器包括用在用所述气体加压的腔室中的封盖件密封所述容器。
18.一种装置，包括：
容器，所述容器包括吸附剂材料插件，所述插件定位成用于当所述容器密封时将至少一种气体释放到该容器的内部容积中，所述插件包括至少一种吸附剂材料，所述吸附剂材料配置成吸收并随后释放所述至少一种气体，其中所述至少一种气体基本是不溶于水的。
19.根据权利要求18所述的装置，其中所述至少一种气体是氮气、甲烷或乙烯中的至少一种。
20.根据权利要求18所述的装置，其中所述装置是封盖件，所述插件包含在所述封盖件中。
21.一种装置，包括：
容器封盖件，所述封盖件包括吸附剂材料插件，所述插件定位成用于当所述容器被所述封盖件密封时将至少一种气体释放到容器的内部容积中，所述插件包括至少一种吸附剂材料，所述吸附剂材料配置成吸收并随后释放所述至少一种气体，其中所述至少一种气体基本是不溶于水的。
22.根据权利要求21所述的装置，其中所述至少一种气体是氮气、甲烷或乙烯中的至少一种。
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