CN106687379B - 具有柔性基座部分的塑料容器 - Google Patents

Abstract

塑料容器(110)包括侧壁(120)和基座(130)的柔性部(132)。基座的柔性部在密封的塑料容器经历压力差时弯曲。基座的柔性部的弯曲用于改变容器的内部体积，从而减小压力差。容器是可蒸馏容器。容器可以注射成型有内和外塑料层(460、462)及在内和外塑料层之间的芯层(464)。

Description

具有柔性基座部分的塑料容器

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年5月7日递交的美国临时专利申请No.61/990,048的优先权和权益，该申请的全部内容整体通过引用的方式并入本申请中。

技术领域

示例实施方式针对用于盛放食物、饮料、药物和保健品的塑料容器。特别地，示例实施方式涉及具有柔性基座结构以进行蒸馏处理的模塑的塑料容器。

背景技术

用于盛放食物、饮料、药物、保健品等的容器能够进行蒸馏消毒处理。在这个过程中，容器以提高的温度填充了产品(如，食物)并然后密封。在密封之后，进一步加热容器以在蒸馏处理期间对容器的内容物进行消毒。蒸馏过程期间在温度和压力上的改变使容器在处理期间经历了各种正压力差和负压力差。例如，加热密封的容器增加了容器的内部压力。在蒸馏处理期间，容器内的压力可以达到超过30磅/平方英寸的水平。在消毒之后，容器冷却并且容器的内部压力降低而且可以降至容器外部的周围压力之下。容器常常受到蒸馏处理，容器包括例如金属容器，诸如双重接缝金属罐。金属罐可以设计为经得起可能在蒸馏处理期间所经历的非常大的正阶梯压力和负阶梯压力。例如，金属罐的侧壁可以包括环绕罐的脊，称为焊珠，这有助于防止在罐经历负压力差时防止变形或嵌板(paneling)。并且，金属罐设计为在没有膨胀的情况下经得起高压。用于金属双重接缝罐的金属的机械性能不会因在蒸馏处理期间采用的温度增加而受到非常大的影响。

与金属双重接缝罐的材料相比，用于制作聚合物容器的聚合物与用于制作金属双重接缝罐的材料(如，不锈钢)相比在强度上差很多，特别地，用于制作聚合物容器的聚合物具有较低的弹性系数而且更柔软。并且用于制作聚合物容器的聚合物的机械性能由于在蒸馏处理期间会采用的温度增加而受到很大影响。例如，聚丙烯(PP)的拉伸系数因子在20℃与130℃之间大约改变十。

对于聚合物容器，蒸馏处理的高温和伴随的压力可能引起容器不可预测的徐变变形。进一步地，蒸馏处理的各个部分期间的负压力差还可能引起容器形状的几何结构变形。这种变形可以描述为容器膨胀或容器嵌板。

发明内容

本申请所描述的实施方式包括但不限于每种包括具有柔性部(如，与蒸馏处理一起使用)的基座的塑料容器、用于制作塑料容器的模具、用于形成塑料容器的方法及用于蒸馏处理塑料容器的方法。

一些实施方式包括可蒸馏塑料容器，可蒸馏塑料容器在没有显而易见或不期望的变形或几何结构变形的情况下可以经得起蒸馏处理。蒸馏处理可以是饱和蒸汽蒸馏处理、水浸蒸馏处理(静止或旋转)、喷水蒸馏处理(静止或旋转)、蒸汽-空气蒸馏处理(静止或旋转)或者以上所描述的任意组合。蒸馏处理可以在蒸馏腔室中用过压执行或者在蒸馏腔室中不用过压执行。

实施方式包括塑料容器，塑料容器具有限定了容器的开口端的侧壁和与开口端相对并具有柔性部的基座。基座的柔性部具有初始结构。在初始结构中具有基座的容器在密封时封闭初始体积。基座的柔性部可以从初始结构弯曲至在密封时得到容器的内部体积的改变的替代配置。基座的柔性部的弯曲可以响应于压力差的改变并且可以完全或至少部分容纳压力差的改变。如本申请所使用的，压力差指的是密封容器内侧压力与密封容器外部压力之间的差。柔性部被设计为弯曲并维持防止容器侧壁的膨胀或嵌板的内部压力。更特别地，柔性基座可以被配置为具有一弯曲范围，弯曲范围使容器的封闭体积能够调整来保持容器外侧与容器内侧之间的压力差低于使容器侧壁向内坍塌或嵌板的压力差。在一些实施方式中，柔性部的弯曲用作减小塑料容器在蒸馏处理期间所经历的正压力差、负压力差或二者。

在一些实施方式中，柔性部被配置为响应于压力差而弯曲以在没有容器侧壁变形的情况下改变密封时容器的内部体积至少3％。在一些实施方式中，柔性部被配置为响应于压力差而弯曲以在没有容器侧壁变形的情况下改变密封时容器的内部体积至少4％。在一些实施方式中，柔性部被配置为响应于压力差而弯曲以在没有容器侧壁变形的情况下改变密封时容器的内部体积至少5％。

在一些实施方式中，基座的柔性部具有圆顶形状的中心区域，中心区域通过柔性部的外围区域连接至侧壁，柔性部的外围区域在曲率上从中心区域的正的或凸面曲率改变为在外围区域的负的或凹面曲率，其中在基座的柔性部处于未弯曲“变形”状态时中心区域的形状的正的或凸面曲率对应于中心区域远离容器开口端向外弯成弓形。可能在拐点(inflexion point)或转折线(inflection line)出现的曲率的改变造成了可以容纳大的有用的体积范围的基座的柔性部。曲率的改变使圆顶能够以在与曲率一致为正或一致为负的柔性部相比较低的压力差来弯曲通过需要的弯曲范围。响应于容器中相对低的压力差，基座的柔性部上的曲率的进一步改变使圆顶的中心区域形状能够根据需要从正曲率改变为零曲率或负曲率，以容纳压力改变并保持压力差低于导致不想要的容器变形的等级。可以选择容器的几何结构参数以使得需要弯曲圆顶的压力低于使容器侧壁嵌板的压力，同时生成足够大以容纳所需要的蒸馏参数的有用的体积范围。

在一些实施方式中，容器的基座包括裙部，裙部围绕基座的柔性部的外侧延伸。裙部使得容器搁在平的表面上而不会摇摆或出现不对称。在蒸馏之后，柔性圆顶应当不能提升容器离开地平面并使容器不稳定。可以选择裙部的高度以考虑基座的柔性部，基座的柔性部许可适当大的有用的体积而不会在蒸馏处理之后有不稳定的容器。

附图说明

图1根据本申请的实施方式描述了塑料容器的侧面横截面视图。

图1A根据本申请的另一实施方式描述了塑料容器的侧面横截面视图。

图2是描述了图1的塑料容器基座部分的侧面横截面视图的图1的一部分的放大视图。

图3是图2的一部分的放大视图。

图4根据本申请的实施方式描述了显示塑料容器的内部多层结构的横截面视图。

图5是作为本申请教导用于有限元建模的容器的图形化表示的透视横截面视图。

图6是图5的模型容器的底部部分的透视横截面视图，模型容器的底部部分具有由于负压力差向内弯曲的基座的柔性部。

图7是图5的模型容器的底部部分的透视横截面视图，模型容器的底部部分具有由于正压力差向外弯曲离开可打开端的基座的柔性部。

图8是图5的模型容器的基座部分的横截面视图。

图9是图8的一部分的放大视图。

图10是作为图5的示例容器的负的内部容器压力的函数的所预测的基座轴向位移的曲线图。

图11是作为图5的示例容器的正的内部容器压力的函数的所预测的基座轴向位移的曲线图。

图12是作为图5的示例容器的蒸馏处理期间的温度的函数的所预测的容器压力差的曲线图。

图13是作为图5的示例容器的蒸馏处理期间的温度的函数的所预测的容器压力差的曲线图。

图14是针对在80℃填充及密封时的不同的内部容器压力作为图5的示例容器的顶部空间的函数的所预测的压力差的曲线图。

图15和图16是根据实施方式的所制造的示例容器的透视图像。

图17是图16的图像的一部分的放大视图。

图18和图19是在蒸馏处理之后密封的示例容器的透视图像。

图20和图21是在蒸馏处理之后的包括产品(如，桃子、狗食和胡萝卜)的密封的示例容器的透视图像。

图22是针对在金属盖子朝上和金属盖子朝下的蒸馏处理期间填充了绿豆的密封的示例容器的蒸馏温度、容器内部温度和致死率相对于时间的曲线图。

图23是针对在蒸馏处理期间二者填充了绿豆的具有塑料本体和金属盖子的密封的示例容器及密封的传统全金属容器的容器内部温度和容器内部压力相对于时间的曲线图。

图24是针对在金属盖子朝上和金属盖子朝下的蒸馏处理期间填充了胡萝卜的密封的示例容器的蒸馏温度、容器内部温度和致死率相对于时间的曲线图。

图25是针对在蒸馏处理期间二者填充了胡萝卜的具有塑料本体和金属盖子的密封的示例容器及密封的传统全金属容器的容器内部温度和容器内部压力相对于时间的曲线图。

图26是针对在蒸馏处理期间填充了狗食的密封的示例容器的蒸馏温度、容器内部温度和致死率相对于时间的曲线图。

图27是针对在蒸馏处理期间二者填充了狗食的具有塑料本体和金属盖子的密封的示例容器及密封的传统全金属容器的容器内部温度和容器内部压力相对于时间的曲线图。

图28是针对在蒸馏处理期间填充了菠萝的密封的示例容器的蒸馏温度、容器内部温度和致死率相对于时间的曲线图。

图29是针对在蒸馏处理期间二者填充了菠萝的具有塑料本体和金属盖子的密封的示例容器及密封的传统全金属容器的容器内部温度和容器内部压力相对于时间的曲线图。

图30是针对在蒸馏处理期间填充了番茄的密封的示例容器的蒸馏温度、容器内部温度和致死率相对于时间的曲线图。

图31是针对在蒸馏处理期间二者填充了番茄的具有塑料本体和金属盖子的密封的示例容器及密封的传统全金属容器的容器内部温度和容器内部压力相对于时间的曲线图。

图32是针对几个密封的示例容器的容器内部温度和容器内部压力相对于时间的曲线图。

图33是针对在没有超压的情况下所进行的蒸馏处理期间具有塑料本体和金属盖子的密封的示例容器及密封的传统全金属容器的容器内部温度和容器内部压力相对于时间的曲线图。

图34是共注射成型系统的示意性横截面视图。

图35是适用于实践一些本申请教导的实施方式的示例性喷嘴组件的横截面视图。

图36示意性地描述了适用于实践一些本申请教导的示例性实施方式的示例性计算环境。

具体实施方式

在蒸馏处理期间，容器可以在升高的温度(如，80℃)装有物品(如，食物、饮料、药物、保健品等)并且常常在升高的温度(如，80℃)密封起来，并且然后进一步在蒸馏腔室内加热容器(如，常常加热至105℃与130℃之间)以进行消毒。在容器的装填和蒸馏期间，观察正压力差和负压力差二者。压力差由于密封容器内侧和外侧的温度改变以及蒸馏腔室的压力改变而产生。一般来说，加热密封容器增加了密封容器的内部压力。与密封容器外部的压力相比，密封容器内的较高压力还称为正压力差。在蒸馏处理期间，正压力差可以达到超过30磅/平方英寸的水平。一旦被加热，容器就会被冷却，并且容器的内部压力降低并可能下降至容器外部的周围压力之下。与密封容器外部压力相比，密封容器内的较低内部压力在本申请中还称为负压力差。

如在背景技术部分所描述的，一些传统的塑料容器由于在蒸馏处理的加热部分期间的高内部容器压力和高温和/或由于在蒸馏处理的冷却部分期间容器内侧的压力改变而经历了变形(如，蠕变变形或几何结构变形)。例如，容器的侧壁可能由于向外膨胀而出现塑性变形或由于在整理处理期间的向内塌陷或嵌板而出现几何结构变形。

现在参考图1、图2和图3，图1是根据本申请适于在蒸馏处理中使用的一个或多个实施方式的塑料容器110的截面视图，图2是图1的一部分的放大视图，以及图3是图2的一部分的放大视图。在整个图中，容器110的横截面厚度和容器的各个层处于示出的目的扩大了。塑料容器110包括限定了容器的开口端125的侧壁120和与开口端相对的封闭端或基座130。基座130包括限定了容器110的底部嵌板的柔性部132。在一些实施方式中，基座130还包括裙部140。柔性部132在最初或在容器110形成时包括中心区域134，中心区域134具有在填充或密封容器110之前向外延伸远离容器110的开口端125的“模塑的”凸起或圆顶形状。柔性部132还包括接合柔性部132和侧壁120的外围区域136。如图2所示，中心区域134进一步远离开口端125，接着的是外围区域136。柔性部132配置为容易极速恢复或返回至其初始模塑的形状，如果其被以某种方式机械地向内按压，这会增加容器到达模塑结构中的填充线的可能性。

容器110、侧壁120和基座130中的一些或所有常常以适用于大体积产品的方式制成，例如，容器110可以是注射成型的、注压成型的、加热成型的或吹塑成型的。然而，容器110还可以通过一些实施方式中的其他方式(如，适于小体积产品的方式)形成。

在一些实施方式中，柔性部132在裙部接合处142接合至基座的裙部140和/或至侧壁120。所示出的裙部接合处142是侧壁120、基座的柔性部132和裙部140的交叉处。选择柔性部132与裙部140之间的角度以使得在柔性部132在响应压力差中发生位移时减少柔性部132的接近裙部接合处142的部分的移动。如图3所示，柔性部132以大约90°的角度α接合裙部140；然而，在一些实施方式中，柔性部132与裙部140之间的角度α可以在大约80°-100°的范围内。换句话说，如图3中横截面视图所示，在裙部接合处142与柔性部132正切的线基本上垂直于裙部140。然而，柔性部132和裙部140的正切的交叉可以以落入交叉角度范围内的角度交叉。例如，可以配置外围区域136以使得在裙部接合处142与外围区域136正切的线与裙部以垂直线的大约+/–10°范围内角度交叉。

在一些实施方式中，侧壁120在与裙部140间隔开的位置具有第一内部直径或宽度D_SW，并且侧壁120的直径或宽度在侧壁120的接近裙部140的倾斜部分122减少至较小的裙部内部直径D_SK(参见图1和图2)。这种在基座130处或在基座130附近的直径减小可以有助于将一个容器110堆叠在另一容器110的顶部(如，如果容器110的打开端125由双重密封盖封闭)。在容器110中，直径的改变完全出现在具有一般恒定直径的裙部140的侧壁110中。在一些实施方式(未示出)中，直径的改变可能部分或完全出现在裙部140。在其他实施方式(未示出)中，在容器110的直径在基座130处没有任何减小的情况下，裙部140的直径可以与侧壁120的直径相同。

如图1所示，容器110具有一般的圆柱体形状；然而，应当理解的是容器110可以形成为具有大量的所谓“气流”以便于从模具(未示出)中移动容器、可以形成以使得侧壁120具有一般的圆锥形状或者可以形成具有沿纵轴采用一般圆形或卵形横截面的另一形状。如图1所示，沿着容器的纵轴所测量的容器110的高度H大于沿着纵轴横向的轴所测量的宽度W。然而，在可替换的实施方式中，容器110A的高度H小于如图1A所示的其宽度W。该容器可以适用于打包金枪鱼或猫食。容器110A的体积小于容器110的体积。相应地，柔性部132A的曲率与柔性部132的曲率相比是减小的，由于更小体积的容器110A意味着在容器1A被密封并承受蒸馏处理时在容器1A内存在柔性部132A必须容纳的更小的体积改变。

在一些实施方式中，容器110包括凸缘144，凸缘144具有密封的表面146，密封的表面146配置为与刚性盖子啮合。当容器110由隔板(closure)或盖子(参见如图4中所示的盖子450)密封时，容器最初封闭了体积V₀。在一些实施方式中，凸缘144可以配置为由双重接缝盖密封。在一些实施方式中，凸缘144可以配置为由双重接缝金属盖密封。如本申请所公开的，所封闭的和密封的容器110可以描述为塑料罐。

虽然本申请所描述的容器配置为用双重接缝的金属盖密封，但是可以采用液适用于蒸馏处理的其他类型的刚性盖子、密封机构和/或隔板元件。

如图2所描述的，柔性部132的中心区域134具有初始“成型的(as-formed)”或“模塑的(as-molded)”凸起或圆顶形状，并且如所示沿着容器的纵轴的在形状上是环形的柔性部132的外围区域136具有初始的或“成型的”凹入形状。如图2所描述的，从封闭体积的中心延伸出去的中心区域134的形状的凸面曲率在本申请中称为正曲率。虚线150是正的恒定曲率线或是提供了对中心区域134的正曲率进行可视引导的弧线。虚线150的半径在容器110的内部体积V₀内延伸。如图2的横截面视图所描述的，柔性部132的外围区域136具有与柔性部132的中心区域134形状的曲率相反标记曲率的形状，相应地，外围区域136的形状的曲率在本申请中称为负曲率。虚线152是负的恒定曲率线或者是提供了指示外围区域136的负曲率的可视引导的弧线。虚线152的半径在容器110的内部体积V₀外部延伸。外围区域136的负曲率可以描述为具有凹入形状的外围区域136。在所示的实施方式中，中心区域134的正曲率和外围区域136的负曲率可以说是跟随一般的弧线轮廓。如图2所描述的，柔性部132的形状在拐点边界线154处从中心区域134的正曲率平滑地转变为外围区域136的负曲率。换句话说，在拐点边界线154处，负曲率外围区域136的正切153压在正曲率中心区域134的上面。假定一般圆形形状的中心区域134和一般环形形状的外围区域136，轮廓线154一般是圆形的。中心区域134的程度可以由正曲率与负曲率之间的轮廓线154限定。在一些实施方式(未示出)中，柔性部132的横截面轮廓可以不是光滑的但是可以由连接形成一般正曲率中心区域134和一般负曲率外围区域136的一系列的平面分段组成。在柔性部132的中心区域134与外围区域136之间的曲率的不同可以用于影响需要在密封容器110时弯曲柔性部132的压力差。例如，如果不存在外围区域136和仅具有恒定正的球形曲率的柔性部132，那么需要弯曲柔性部的压力差会比包括具有正曲率的中心区域134和具有负曲率的外围区域136的柔性部132的压力差更大。

如图3所示，在一些实施方式中，柔性部132具有比容器侧壁120的壁厚度T_SW更小的壁厚度T_FP。与侧壁120的柔性相比，柔性部132的壁厚度T_FP相比于侧壁120的壁厚度T_SW的不同导致了柔性部132的增加柔性。因而允许柔性部132在比需要弯曲侧壁120的更低的压力差之下进行弯曲。在一些实施方式中，柔性部132的厚度T_FP在侧壁厚度T_SW的40％至100％的范围内。柔性部132的厚度在各个实施方式中取决于罐的几何结构、填充条件和蒸馏条件。对于在以下示例部分描述的常见罐的几何结构、一些示例填充条件和示例蒸馏条件，示例容器的柔性部132的厚度T_FP大约是侧壁120厚度T_SW的75％。

并且如图3所示，在一些实施方式中，柔性部132的壁厚度T_FP也小于裙部140的壁厚度T_SK，并且侧壁120的壁厚度T_SW与裙部140的壁厚度T_SK大约相同。如图1、图2和图3所示，柔性部132的厚度T_FP在整个中心部分134和外围区域136是恒定的。在其他实施方式(未示出)中，裙部140中的壁厚度T_SK可以与侧壁120的壁厚度T_SW不同。在一些实施方式中，可以选择裙部140的厚度T_SK通过跌落测试。

在蒸馏处理期间，基座的柔性部132响应于密封容器110与蒸馏腔室之间的压力差而弯曲。裙部140提供了稳定的容器支撑表面。在没有裙部140的情况下，容器110会停留在柔性部132，柔性部132的形状在蒸馏处理期间发生改变并且其最终形状在蒸馏之后取决于蒸馏处理的细节。裙部140应当是足够高的，以至于在蒸馏之后，即使在向外弯曲最大值之下，柔性部132不会向外弯曲超过由裙部140的底部限定的容器支撑表面。当容器110停留在表面上时，例如，当容器110停留在零售业环境中的架子上时，裙部140还阻止了观察基座的柔性部132。

在一些实施方式中，容器110可以包括多个塑料层(如，塑料内层、塑料外层及安置在塑料内层与塑料外层之间的核芯或内部层)。

例如，第一塑料材料可以形成内层和外层，考虑到已知的制造需求(如，膨胀/收缩)内层和外层一起一般符合所需要的容器的端部形状。内层和外层可以称为表皮层或容器表皮。用于形成内层和外层的适当材料包括在蒸馏处理期间和随着蒸馏处理之后维持适当形状和强度的材料以及当容器用于打包食物产品时批准在食物打包中使用的材料。可以用于内层和外层的材料的示例包括但不限于聚丙烯(PP)和高密度聚乙烯(HDPE)。第二材料可以形成芯层。用于芯层的适当材料包括向容器给予单独表皮层材料之外的特性的材料。芯层可以是例如阻挡层(如，UV或其他)、气体清除层、去湿层和/或填充物层。用于芯层的合适的气体阻挡层材料可以是例如乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)或充分防止气体(例如，氧气)透过容器(即，从外侧至内侧，反之亦然)的其他合适的材料。虽然PP、HDPE和EVOH是合适的用于形成容器11的材料，应当理解的是可以根据容器的需求使用其他合适的材料，并且各个实施方式适合与其他聚合材料一起使用。

图4根据本申请的另一实施方式描述了显示塑料容器410的内部多层结构的横截面视图。图4中所描述的实施方式的特征和方面可以相应地与其他实施方式一起使用。如图4所示，容器410使用双重接缝隔板封闭和密封(特别地，金属盖子450)。用于容器410的多层结构包括内层460、外层462和内部芯层464。在图4中，容器410的壁厚度出于示出的目的扩大了。如图4所描述的，芯层464可以基本上在整个侧壁420和容器410的柔性部432延伸，并且可以完全由内层460和外层462围绕。在一些实施方式中，芯层464可以不在容器410的整个塑料本体延伸，但是仍在容器的基本上整个所有的可密封表面区域延伸。例如，如图4所示，芯层464不延伸至用于结构支撑并且不考虑作为容器410的可密封部分的裙部440，因为与侧壁420和柔性部432不同，裙部440与可密封体积V₀不接触。进一步地，将芯层464延伸至裙部440也可能是费用过高的，同时芯层材料比表皮层材料更贵。如本申请所使用的，属于“基本上”或“基本上完全”意思是在由容器410限定的可密封表面区域上芯层的覆盖范围为95％-100％。在一些实施方式中，芯层464可以延伸超过侧壁420并且至少部分至凸缘444，以使得芯层464在容器410的打开端接近密封的表面446。在其他实施方式中，芯层464可以不延伸至凸缘444。例如，在图4中，芯层464不需要完全延伸至容器410的凸缘444，因为盖子450的双重接缝密封延伸至凸缘444之外以重叠芯层464存在的侧壁420的一部分。内部或芯层464的覆盖范围是与容器410的可密封部分最相关的，容器410的可密封部分在隔板450对容器410进行封闭的位置中。如本申请所使用的，容器410的可密封部分指的是部分容器410，该部分容器410封闭或包含容器410的内含物并且在填充例如柔性部432和侧壁420时暴露于容器410的内含物和在其附着至容器410时暴露于盖子450。容器410的可密封表面区域是在密封时暴露于容器的内含物的容器的表面区域。

本领域技术人员已知的各个技术可以用于形成容器410。例如，容器410可以通过向配置为形成模塑的塑料制品的模具空腔共同注入第一塑料材料(诸如，如高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP))和第二塑料材料(诸如，如，乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH))来形成。

容器410可以通过在形成内层和外层160、162的内层材料和外层材料内共同注入形成芯层464的内部层材料或芯层材料而形成。该方法通常是已知的，诸如在US专利No.6,908,581和并入本申请的文献中所描述的，其每个的全部内容也通过引用的方式并入本申请。US6,908,581公开了向模具空腔共同注入多种塑料材料以产生多层模塑产品的方法。第一材料的内流和外流与用作第二材料的内部芯层的第二材料的至少一个内部流相组合，在得到的塑料产品中第二材料的内部芯层由第一材料的表皮层包覆。所组合的流被迫沿着流动路径流动，该流动路径具有包入内和外环形塑料材料流层内的环形内部流。在共同注入期间，在所组合的流中内流与外流的体积流比被控制用于定位沿着流动的流线的内部中心流，流线的流速大于所组合的流体的平均速度但小于所组合的流体的最大流速。由于在共同注入期间内部中心流具有大于所组合的流体的平均速度的速度，内部中心流的前沿常常能够赶上所组合的流体的前沿，所组合的流体的前沿防止或减少了在容器的打开端的内部层覆盖范围的间隙。因为内部中心流的速度小于所组合的流体的平均速度，在内部中心流赶上所组合的流体前端之后，内部中心流由于喷流效应而折叠并且不会打破所组合的流体的流动前端。

在一些实施方式中，在共注射成型期间，可以选择内流与外流的流速比以引导内部中心流通过在裙部接头处的分支接头，以绕开裙部并进入侧壁部分。在US专利公开No.2011/0217496中描述了该方法，该公开的全部内容整体结合到本申请中。可以用于制造容器410的关于合适的注射成型系统和方法的进一步细节下面关于图34-36进行描述。

可蒸馏塑料容器的使用

如以上所解释的，在填充和蒸馏处理期间，密封的容器经历了上升的温度并改变了密封的容器上(即，在密封的容器内的压力与外部压力之间)的压力差。

根据其中的实施方式，塑料容器的基座的柔性部响应于蒸馏处理期间的压力差而弯曲。一般来说，这种弯曲用作改变容器的内部体积以降低密封的容器内部与容器外部环境之间的压力差。

在使用中，多个塑料容器(如，塑料容器110、410)常常填充热的产品并然后用诸如盖子(如，图4的盖子450)的隔板密封。在一些实施方式中，盖子是双重接缝盖子。在一些实施方式中，盖子是金属的。所填充的和密封的容器410的初始体积是V₀，如图4所示。容器110、410然后放置在蒸馏腔室中。一般来说，多个容器110、410同时一批经受蒸馏处理。为了简单起见，下面的说明涉及分批中的单个容器110。然而，应当理解的是分批中的其他容器110、410还经历了在一批上可能改变的类似的压力和温度。

在蒸馏处理期间，控制在蒸馏腔室内的温度。在一些蒸馏处理中，腔室内的压力增加(称为用腔室过压蒸馏)以减小由于增加的温度腔室内密封的容器110经历的最大正压力差。在用腔室过压进行蒸馏处理中，由于蒸馏腔室初始进行的压力，产生了负压力差，其中密封的容器110的外部压力大于密封的容器110内的压力。为了补偿负压力差，基座130的柔性部132响应于将内部容器110体积减小至体积V₁的负压力差而向盖子450内弯曲。在容器110及其内含物在蒸馏处理期间加热时，内含物的蒸汽压力增加产生正压力差使容器110的内部体积增加至体积V₂，其中密封的容器110内的压力大于密封的容器110的外部压力，这使得柔性部132远离盖子450向外弯曲。柔性部132的向外弯曲用作减少容器110的正压力差。容器110通常在一段时间保持在上升的温度，并接着进行降低腔室温度及容器110冷却。在蒸馏处理完成且容器110冷却时，使柔性部132向内弯曲的负压力差再次产生，使容器的体积在容器110达到室温时减小至最终体积V_F。以下所描述的图13显示了在蒸馏处理期间的容器体积的预测变化及体积V₀、V₁、V₂和V_F。

通过改变容器110的内部体积来减小压力差的能力对于负压力差与正压力差来说是不同的。当容器110内含物被加热时，容器110内的内部压力随着蒸汽压力的增加而增加。如果容器110内侧的体积增加，那么更多的液体会容易蒸发以维持内部压力。可替换地，如果容器110具有负压力差并且内部体积减小，那么在内含物上的气体顶部空间的体积会减小(基于百分比)并因此容器110的内部压力增加且压力差绝对值减小。

对于具有如图1至4所示的基座结构的容器110，当柔性部132弯曲时，容器110可能不维持轴向对称形状。例如，在一些情况下，柔性部132的一侧或扇区可能常常经历比柔性部132的另一侧或扇区更大量的弯曲。如果不同压力继续足够地增加，中心区域134可以从凸出(“向外弯曲”)转化为凹入(“向内弯曲”)。在蒸馏处理的末端，柔性部132可能部分转化，并具有轴向非对称结构，其中柔性部132的形状相对于关于容器110的纵轴旋转是不对称的(参见例如在图21中的蒸馏处理之后示例容器的图像中右边的容器)。

柔性部132的中心区域134的初始或“模塑”状态具有从容器110的开口端125向外延伸的凸起形状。与具有平面形状的柔性部底部嵌板的中心区域的容器的封闭体积相比或与具有朝着容器的开口端向内凹进的初始形状的底部嵌板的容器的封闭体积相比，中心区域134的凸起形状增加了容器110的用于填充的封闭体积。在整个蒸馏处理中，密封的容器110的内侧与外侧之间的压力差使柔性部132弯曲，这改变了密封的容器110的内部体积。容器110，尤其是基座130的柔性部132，被设计以使得在整个弯曲范围，需要弯曲柔性部132的压力差(本申请称为弯曲压力差)小于使侧壁120膨胀或嵌板的压力差。弯曲压力差是柔性部132的弯曲和容器110的温度二者的函数，并且弯曲压力在较高温度上是较低的。应当注意的是可以使容器嵌板的压力由于聚合物软化而在蒸馏温度比在室温低；然而，弯曲压力差由于聚合物的软化而在蒸馏温度也比在室温低，与可以使容器嵌板的压力相比聚合物的软化允许柔性部132的位移或弯曲更容易。

由于柔性部132的中心区域134的凸起形状，当已经仅在容器132的体积上存在小的改变时最大弯曲压力常常出现以用于远离其初始结构的柔性部132的小弯曲。一旦凹入外围区域136柔性部132开始向内大大弯曲，就会由于负压力差而远离其初始结构并经历曲率的重大改变，进一步使柔性部132弯曲的压力差减小。通过减小密封的容器110的内部压力，远离初始凸起结构的弯曲减小了负压力差的量。如以上所陈述的，对容器110的结构进行设计以使得弯曲压力差小于可以引起嵌板的压力差。柔性部132可以继续向内弯曲，减小内部容器体积，直至达到体积的最大改变。然而，如果负压力差在达到容器的内部体积的最大改变之后进一步增加，那么基座的柔性部不会进一步补偿负压力差并且容器可能由于塌陷或嵌板而遭受几何结构变形。

发明人限定了弯曲的有用范围，如包括超过基座130的柔性部132弯曲的弯曲及侧壁的嵌板不出现或不容易观察到的弯曲。发明人限定了与弯曲的有用范围相关联的如有用的体积范围的体积改变。需要用于容器110或本申请所描述的容器的其他实施方式的体积改变取决于容器110的内含物和所使用的蒸馏处理参数。最好是具有大的有用体积范围用于塑料容器110以适应各个不同的蒸馏处理参数。在蒸馏处理的最后没有不利的膨胀或嵌板容器110的情况下，有用的体积范围越大，可以使用的蒸馏参数的集合就越大。对于一些常见的蒸馏处理参数，容纳容器110体积的5％就足够了。对于一些常见的蒸馏处理参数，容纳容器110的体积的4％的改变就足够了。对于一些常见的蒸馏处理参数，容纳容器110的体积的3％的改变就足够了。作为比较，传统金属在蒸馏处理期间可能常常允许容器内部体积的1％的改变。

发明人进行有限元分析(FEA)以确定怎样的容器110几何结构参数影响了塑料容器110的有用的体积范围，这里的塑料容器110根据本申请的实施方式针对基座130的柔性部132的中心区域134具有初始凸起圆顶形状。对于该结构，可能影响容器110的有用的体积范围的几何结构参数包括中心区域134的直径、圆顶形状的中心区域134的曲率半径、柔性部132的厚度、侧壁120的厚度及将圆顶形状的中心区域134接合至容器侧壁120的外围区域136的几何结构。可以选择最大化有用的体积范围的参数。因为有限元分析在具有整个圆柱体形状的容器110上进行，所以以下的一些描述针对容器110的模型并且测试容器为“罐”。

现在参考图5至图7，图5是根据本申请的实施方式的用于有限元分析的模型容器510的图形化表示的截面视图。图5至图7的实施方式的特征和方面可以相应地与其他实施方式一起使用。容器510包括侧壁520，侧壁520限定了容器的开口端525和与开口端525相对的封闭端或基座530。基座530包括柔性部532和裙部540。柔性部532包括中心区域534，中心区域534具有远离开口端525向外延伸的凸起或圆顶形状，柔性部532还包括外围区域536，外围区域536接合柔性部532和侧壁520。图6描述了显示了FEA的计算结果的图形化表示的图5的模型容器510的基座部分530，其中模型容器510承受了负压力差。如图6所示，FEA预测当容器510在负压力差之下时基座530的柔性部532会向内弯曲。图7描述了显示了FEA的计算结果的图形化表示的图5的模型容器510的基座部分530，其中模型容器510承受了正压力差。如图7所示，FEA预测当模型容器510在正压力差之下时基座530的柔性部532会向外弯曲超过容器初始结构，如图5所示。应当理解的是出于示出/有限元分析的目的容器510以未填充的且未密封的结构进行描述，并且在实际的蒸馏处理期间，容器510会被填充并用合适的盖子密封，例如图4所示的示例盖子450。

使用有限元分析预测具有大的有用体积范围的模型容器510的示例具有以下列出的参数：

高度H：100.6mm

侧壁直径D_SW：74.10mm

侧壁厚度T_SW：1mm

柔性部直径D_FP：69.5mm

柔性部厚度T_FP：0.75mm

中心区域“圆顶”曲率半径R_CR：75mm

中心区域直径D_CR：45.25mm

外围区域“凹陷”曲率半径R_PR：58.7mm

有用弯曲范围：12mm

有用体积范围：16ml(总体积的3.9％)

图8是模型容器510的基座部分530的横截面视图及图9是图8的一部分的放大视图。如图8所描述的，柔性部532的中心区域534的直径D_CR为45.25mm及曲率半径为+74.6mm(曲率大约0.0134mm^-1)。柔性部532的外围区域536的曲率半径为-58.7(曲率大约-0.0170mm^-1)。对于示例容器，中心区域534的曲率半径与外围部分536的曲率半径的比大约为1.28:1。在一些实施方式中，中心区域534的曲率半径与外围部分536的曲率半径的比落入1.1:1至1.5:1的范围。在一些实施方式中，中心区域534的曲率半径与外围部分536的曲率半径的比落入0.5:1与3:1的范围。中心区域534的曲率半径相对外围部分536的曲率半径的适当的半径值取决于容器几何结构形状、填充条件和蒸馏条件。

在以上列出的针对模型容器510的示例参数中，中心和外围区域534、536的投影面积分别为柔性部532的总投影面积的大约42.5％和57.5％。在一些实施方式中，中心区域534的投影面积落入柔性部532的总投影面积的大约40％至45％的范围。在一些实施方式中，中心区域534的投影面积落入柔性部532的总投影面积的大约38％至47％的范围。在一些实施方式中，中心区域534的投影面积落入柔性部532的总投影面积的大约36％至49％的范围。在一些实施方式中，中心区域534的投影面积落入柔性部532的总投影面积的大约20％至80％的范围。中心区域534的投影面积相对于柔性部532的总投影面积取决于罐几何结构。

对于模型化和测试容器，发明人确定相对于具有未弯曲的柔性部的标称密封体积来说使容器能够改变内部密封体积的大约6％的柔性部132能够经得起在容器侧壁没有明显变形的情况下所使用的蒸馏处理。在一些实施方式中，柔性部被配置为弯曲以相对于具有未弯曲的柔性部的密封体积来说改变内部密封体积大约6％。在一些实施方式中，柔性部被配置为弯曲以相对于具有未弯曲的柔性部的密封体积来说改变内部密封体积大约5％至7％。在一些实施方式中，柔性部被配置为弯曲以相对于具有未弯曲的柔性部的密封体积来说改变内部密封体积大约4％至8％。在一些实施方式中，柔性部被配置为弯曲以相对于具有未弯曲的柔性部的密封体积来说改变内部密封体积大约3％至9％。

在容器中需要防止明显侧壁变形并维持容器完整的体积改变取决于容器几何结构、填充条件和蒸馏条件。例如，低填充温度、低蒸馏温度和低顶部空间真空的一些组合在接缝处仅需要3％的体积改变来维持罐完整。作为另一示例，高填充温度和高顶部空间真空的一些组合在接缝处需要多达9％的体积改变来维持罐完整。以下所描述的容纳6％的示例容器和一下所描述的演示了6％的体积改变的测试适于防止对于宽范围的蒸馏处理条件来说明显的容器变形。

在有限元分析期间，探索了内部容器不同压力与柔性部532的位移之间的关系。通过模型化，发明人确定增加中心区域534的曲率会增加柔性部532可以容纳的体积改变；然而，所增加的曲率增加了需要将柔性部532从其凸起向外弯曲的状态弯曲至其凹入向内弯曲的状态的内部压力。发明人用具有中心区域的其他容器设计进行模型化和试验，中心区域具有模塑的向内延伸的凹入形状；然而，发明人确定容器具有最初的“模塑的”或“成型的”向外延伸的提供了更好性能的中心区域。图10和11是显示了容器510在室温情况下内部容器压力与柔性部532的位移之间的关系的有限元分析模型化的曲线图。然而，应当注意的是在室温下的柔性部532的位移需要的不同容器压力比在实际蒸馏处理中在蒸馏温度下的柔性部532的位移需要的不同容器压力高。图10显示了针对室温下各个负的内部容器压力的模型容器510的柔性部532的轴向位移的曲线图610。如图10所示，对于柔性部532的位移高达-3mm来说，需要比大于-3mm的柔性部532的位移更大的内部容器压力。在弯曲超过--3mm时，柔性部532的中心区域534已经如从凸起转换至凹入。一旦柔性部532已经转换，较小的内部的罐压力需要进一步替换柔性部532。例如，如图10所示，大约-20磅/平方英寸(psi)需要用于弯曲的第一个3mm；然而，一旦弯曲部分532转换，就减小需要进一步弯曲柔性部532的负的内部罐压力的量。

图11是室温下由正的容器内部压力造成的模型化容器510的柔性部532的轴向位移的曲线图612。在这个模型中，正的内部容器压力从0增加至200psi并然后减小回至零psi。如所显示的，柔性部532的轴向位移以0mm开始并在容器510被增压至200psi时增加至9mm之上。容器内部压力随后降低回至零psi未将柔性部532返回至其零弯曲的最初状态，这指示了柔性部532的塑料变形在容器510受到大约200psi的正的内部压力时已经发生。

图10和11显示了模型容器510上内部容器压力(在大约-20psi与+200psi之间的范围中)的效果。然而，图10和11基于FEA仿真，其中容器在处于外部大气压力且没有其他外部增加的情况下的室温环境中。在一些频繁使用的蒸馏处理中，蒸馏腔室被增加，并且增加了内部容器压力的蒸馏腔室中上升的温度充分软化了柔性部，这使得容器经历不利的差别或内部压力的可能性减小，其中柔性部的弯曲通过改变容器的内部体积容纳了容器内的压力改变。

图12至14包括基于发明人使用以上所描述的有限元分析教导的信息来执行的计算的曲线图。在讨论中，关于对容器或特征的图12至14参考仅出于示意性的目的参考容器110进行描述。用于产生图12-14中的数据的模型容器的参数包括在以下表格中。

用于产生图12和13中的数据的处理参数包括在以下表格中。

图12是基于发明人计算的作为在示例蒸馏处理中加热和冷却容器期间的温度的函数的模型容器510中压力差的曲线图614。在大多数从20℃至130℃的温度范围，基座130的柔性部132的弯曲用作保持容器110的压力差为零或接近零。然而，在大于大约120℃的温度，容器110展示了可感知的压力差。

图13是基于发明人计算的在蒸馏处理期间容器110的净体积改变的曲线图616，并示出了柔性部132的弯曲和容器体积中的相应改变怎样用作减小容器110中的压力差。容器110一在上升的温度填充有内含物并密封之后就具有初始体积V₀。如图13所示，由于初始增加向内推动柔性部132的蒸馏腔室内的压力所造成的负压力差，蒸馏腔室内密封的容器110经历了容器体积下降至第一体积V₁。在第一体积V₁，基座130的柔性部132未达到其完全向内弯曲状态的限制，该完全向内弯曲状态的限制在-24ml由虚线617指示，在该点处，容器110内进一步的负压力可能使容器110显示出一些嵌板或塌陷。在加热容器110且内部容器压力和外部蒸馏压力到均衡时，柔性部132向外弯曲并且容器体积增加直至其绕开其初始体积V₀。在温度增加超过120℃时，容器内的压力增加并且容器110的柔性部132达到其向外弯曲状态的限制，如在大约120℃变平的曲线所指示的。在向外弯曲的状态限制下，容器110具有第二体积V₂。因为柔性部132不能进一步弯曲来抵消容器内增加的正压力，压力差增加(如图12所示)并且容器可能临时显示出侧壁120的一些膨胀。在冷却期间，容器体积在常温降低至最终体积V_F，对于容器110的本实施方式和这些特定的处理条件，V_F小于初始容器体积V₀。在容器从大约75℃冷却至65℃，其体积由于蒸馏腔室打开并且容器110外侧的压力降低至大气压力而增加至V₀与V_F之间的值。

蒸馏处理期间的净压力差、蒸馏期间的体积改变和最终体积取决于尤其容器110的性能、容器的内含物、蒸馏处理的细节及关于填充容器110的细节。发明人探索在填充基础上容器中的初始顶部空间和在密封基础上容器的初始压力怎样影响在最大蒸馏温度(如，130C)和在室温(20C)的压力差。结果呈现在图14中。在图14所示的数据中，使用以下的填充参数：

填充时内含物的温度：80℃

在接缝之前罐从R.T.提高的％温度：65％

在接缝时的罐温度：61℃

真空封口机设置：150mb至450mb

图14是基于的发明人计算显示了所填充的容器在130℃与20℃的压力差的曲线图618，所填充的容器在密封时具有顶部空间和不同的内部容器压力。例如通过在所控制的环境(即，真空接缝)的压力下执行密封操作或通过在密封之前蒸汽清洗容器110的开口端，密封时的内部容器压力可能受到尤其调节顶部空间中的空气压力的影响。如曲线图所示，蒸馏温度下正压力差对密封时顶部空间具有一定的依赖，但是会受到密封时压力的很大影响，并且密封时的较高压力在蒸馏温度下会导致更大的正压力差。

如曲线图所示的，对于较大顶部空间(如，对于顶部空间大于4-5mm)，室温下负压力差受到密封时顶部空间的很大影响。在室温下，密封压力似乎大大影响了较大顶部空间的附压力差。在图14中数据的视图中，为了减小容器所经历的最大正压力差和最大负压力差，容器例如在蒸馏处理期间且在80℃密封时具有该结构的容器110，顶部空间应当保持相对小(如，在2mm与6mm之间)且密封的压力应当保持相对低(如，小于350mb或小于250mb)。对于其他容器几何结构和以其他温度所进行的密封，不同容器压力相对顶部空间的曲线图是不同的，并且密封时顶部空间和压力的其他范围可以是合适的。

发明人根据本申请的实施方式制作了示例容器，容器被填充、用盖子密封并进行测试以将模型容器510的性能与实际容器的性能进行对比。

图15-17是根据本申请发明人所进行的实施方式的示例容器1510的图像。示例实施方式的特征和方面可以相应地与其他实施方式一起使用。在图15中，容器1510搁在其裙部1540上，然而在图16中容器1510搁在其凸缘部分1544上。图17是图16的一部分的放大视图。容器1510包括限定了容器的开口端1525的侧壁1520和相对于开口端1525的关闭端或基座1530。基座1530包括柔性部1632(如在图16中可视的)和裙部1540。柔性部1632包括具有凸起或圆顶形状的中心区域1634，并且还包括组合柔性部1632和侧壁1520的外围区域1636。在图17中分别可见中心和外围区域1634、1636的正曲率和负曲率。使用多层共注射处理制作容器，其中容器1510围绕EVOH的内部或芯层具有聚丙烯的内和外“表皮”层。不包括金属盖子的容器1510是92wt％(94vol％)的PP与(由生产的粘胶树脂)的混合物和8wt％(6vol％)的EVOH。内和外表皮层由PP/BYNEL混合物形成以及内部芯层由EVOH形成。对于容器1510，PP/BYNEL混合物的比例落入5wt％至8wt％的BYNEL的范围内。用于示例容器的BYNEL粘胶树脂包括99％的PP和大约1％的顺丁烯二酸酐。容器1510的多层结构与其在图4中所描述的容器410类似。

测试容器1510的凸缘1544被配置为用双重封口机(seamer)密封。配置测试容器1510以使得测试容器1510可以使用传统的双重封口机进行密封，传统的双重封口机设计为密封传统金属罐上的传统金属盖子。图18和19是用金属双重接缝清洁开口顶部(SOT)端或盖子1840密封并且在蒸馏处理之后的塑料容器1510中的一者的图像。在图18中，容器1510搁在其裙部1540上以使得容器1510处于金属盖子朝上的方向，以及在图19中，容器1510搁在其金属盖子1840上以使得容器1510处于金属盖子朝下的方向。如在图18和19中可见的，随着蒸馏处理，密封的容器1550显示了侧壁1520的嵌板或膨胀的不易观察的标志，以及如图19所示，基座1530的柔性部1632在蒸馏处理之后为向内弯曲的凹入结构。

测试容器1510被填充了各个类型的产品(如，胡萝卜、绿豆、狗食、番茄、菠萝等)并在针对每一种类型的产品的蒸馏处理期间进行分析。由于对需要消毒那种类型的产品的温度的需求不同和通过各个产品的热传导率不同，不同类型的产品需要不同的蒸馏处理。为了收集数据，容器1510中的一个或多个配备有连接至适当的数据监控/记录设备的温度传感器和压力传感器。

图20和21是根据本申请实施方式的在蒸馏处理之后的示例测试容器2010的图像。示例实施方式的特征和方面可以相应地与其他实施方式一起使用。如图20所示，测试容器2010由一般的透明材料制成，并且每一者填充了不同类型的产品(即，如图像中所示从左至右分别是桃子、狗食和胡萝卜)。虽然所示的测试容器2010由一般的透明材料制成，但是应当理解容器还可以由可以认为是一般的非透明的材料制成。仍如图20所示，容器用金属全口径易开盖(EOE)或盖子2040密封。如在图20和21所见的，在经受适用于本申请所持有的不同类型产品的蒸馏处理之后，测试容器2010未显示任何明显的侧壁膨胀或嵌板变形。图21显示了每一个容器2010展示出在蒸馏处理之后柔性部2132的不同结构。有桃子的容器2010(在图21的左侧)具有向外弯曲的柔性部2132。有狗食的容器2010(在图21的中间)具有相对平的柔性部2132。有胡萝卜的容器2010(在图21的右侧)具有的柔性部2132存在不对称结构，特别地，柔性部2132的一扇区向外弯曲而柔性部2132的剩余部分相对平。

图22-23是显示了从测试容器获得的数据的曲线图，例如包括本申请用合适的盖子(如，盖子2040)密封各种类型的食物的容器2010在整个适用于各种内含物的蒸馏处理中被监控。密封容器2010还可以称为罐或测试罐2010。图22是在蒸馏处理期间从填充了绿豆的测试容器2010获得的数据的曲线图620。曲线图包括在蒸馏处理期间作为时间的函数的蒸馏腔室温度和内部罐温度。在测试中，一些罐2010以金属盖子朝上的方向放置在蒸馏腔室中，意味着罐2010的空的顶部空间接近金属盖子2040，以及一些罐2010以金属盖子2040朝下的方向放置在蒸馏腔室中，意味着罐2010的内含物与金属盖子2040接触。如曲线所示，定位盖子朝下的罐2010比定位盖子朝上的罐2010加热更快。

在蒸馏处理期间，杀死产品中相关的微生物的效力可以表达为致死率。在蒸馏腔室中盖子朝上方向相对于盖子朝下方向的罐2010的加热速率的差转变为定位盖子朝上的罐2010对比于定位盖子朝下的罐2010在致死率上的差，如图22中的曲线所示。因而，在蒸馏处理期间具有金属盖子的塑料容器2010的方向，特别是容器2010或产品的顶部空间是否与金属盖子接触，可能影响蒸馏处理的效果和/或效力。将罐2010定位在金属盖子朝下的方向，或产品中的至少一些接触金属盖子2010，与定位罐2010以使得顶部空间在罐2010的内含物与金属盖子2010之间相比更有效。

图23是在绿豆的蒸馏处理期间将具有金属盖子2040的示例塑料容器2010(塑料罐)的性能与通常的全金属的罐(金属罐)对比的曲线图622。全金属的罐壁示例塑料罐2010加热更快，这是所期望的。这种蒸馏在过压下进行。蒸馏过压的曲线图与塑料罐的内部压力的曲线图从时刻14:50至时刻16:00几乎相互覆盖指示了塑料罐2010的压力差在整个蒸馏处理中几乎是零。相反，对于金属罐来说，内部压力比腔室过压大很多，意味着金属罐在蒸馏处理期间经历了非常大的压力差。例如，在时刻15:10，12℃时金属罐具有大约4巴的内部压力，而蒸馏腔室具有大约2.6巴的压力，压力差大约是1.4巴或大约20psi。

图24-31包括针对各种产品(特别是胡萝卜、狗食、菠萝和番茄)的蒸馏和容器温度及致死率相对于时间的类似曲线图以及蒸馏和容器压力和温度作为时间的函数的类似曲线图。图25、27、29和31是针对分别填充了胡萝卜、狗食、菠萝和番茄的金属罐和塑料罐的蒸馏压力和罐压力作为时间的函数的曲线图626、630、634和640。这些曲线图区分了不同的产品，因为时间和所需要的蒸馏温度对于不同产品来说是不同的。并且，不同的产品以不同的速率传导热。

图27是针对填充了狗食的罐的蒸馏处理期间作为时间的函数的蒸馏压力、罐温度和罐压力的曲线图630。在一些蒸馏处理期间，塑料罐内部压力超过蒸馏压力，这出现在内含物的目标温度、罐中的顶部空间和导致罐中的内部压力的顶部空间内侧的压力的一些特定结合，其中超过罐中的内部压力柔性部可以完全容纳，然而在蒸馏处理之后仍可以充分防止容器中不希望的嵌板或膨胀。

图32中的曲线图642显示了针对几个不同的示例塑料容器的内部容器温度怎样滞后于蒸馏腔室温度。

图33是显示了针对试验中的塑料罐2010和金属罐采取的压力和温度数据的曲线图644，其中未使用过压。虽然塑料罐2010在130℃的蒸馏温度下经历了大约0.4巴(大约5.8psi)的正压力差；但是这个压力差比在相同蒸馏温度下金属罐的大约1.4巴(大约20psi)的压力差小很多。塑料罐2010针对低的温度仅展示出小的负压力差。

虽然有限元分析仿真预测出模型容器510将展示出相对于体积上16ml的改变(3.8％的体积改变)的弯曲，但是在测试期间可以确定示例容器2010实际上展示出在蒸馏处理期间体积上24ml的改变(5.8％的体积改变)，而不会在蒸馏处理之后导致容器的侧壁部分容易看得见的膨胀或嵌板。

在测试期间，塑料容器2010在130℃在不膨胀的情况下经得起大约400mb(5.8psi)的正压力差以及在室温在不嵌板的情况下经得起大约-200mb(-2.9psi)的负压力差。

作为模型的和测试的示例容器采用一般在通用的金属罐中使用的外侧壁直径和高度。进一步地，用于示例容器的所使用的填充处理和所测试的蒸馏处理是一般在通用的金属罐中使用的蒸馏处理类型。因而，发明人通过仿真和试验展示了示例容器可以用于代替一般使用的金属罐。

图34是适用于实践本申请公开的示例性实施方式的系统10的示意性视图。共注射成型系统10被配置为将至少两种聚合塑料材料流共同注入至模具空腔以产生一种或多种制品，对于本申请所讨论的示例容器1510，每一种制品具有多个共同注入的塑料层。共注射成型系统10包括第一材料源12和第二材料源14。第一材料源12供应了第一聚合材料64以用于形成产生模塑的塑料制品的至少一层。第二材料源14供应了第二聚合材料66以用于形成产生模塑的塑料制品的至少一层。系统10将多个流(如，内流、外流和内部或中心流)共同注入以形成产生制品的多个层。本申请所公开的适于与塑料容器实施方式一起使用的材料包括但不限于基于聚合物的材料，诸如高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)和MXD6尼龙。例如，在一些实施方式中，形成内层(inner layer)和外层(outerlayer)的内流和外流是HDPE，而用于形成内部层(interior layer)的内部流是选择用于增强产生制品的整个性能或用户降低产生制品的成本的材料。例如，用户内部层的一个或多个内部流可以包括阻隔材料(MXD6尼龙或EVOH)、除氧材料、循环使用的材料或其他增强性能或降低成本的材料中的一种或多种。用于内部层/流的材料的类型常常与用于内层/流和外层/流的材料的类型不同。

系统10包括歧管16，歧管16配置用于传递第一和第二聚合材料64、66。在一些实施方式(未示出)中，歧管可以由针对每一种聚合材料的分开的歧管构成。共注射成型系统10进一步包括喷嘴组件18A、18B、18C、18D和模具24。模具24限定了门20A、20B、20C、20D及相应的模具空腔22A、22B、22C、22D。

第一聚合材料(本申请称为第一材料)通过第一材料源12注入，及第二聚合材料(本申请称为第二材料)通过第二材料源14注入。系统10包括歧管16的第一流动通道13和歧管16的第二流动通道15，第一流动通道13配置为将第一材料分配至喷嘴18A-18D中的一者或多者，第二流动通道15配置为将第二材料分配至喷嘴18a-18d中的一者或多者。第一材料和第二材料在例如喷嘴18a-18d中组合成为复合聚合物流(co-polymeric stream)，复合聚合物流被注入模具空腔22a-22d以用于模塑得到的制品。每一个喷嘴18a-18d可以包括流动起始元件(在图34中未示出)，流动起始元件用于防止或允许材料流至相应的模具空腔。在喷嘴18a-18d中，第一材料64的流动流和第二材料66的流动流相组合以形成环形组合的复合聚合物流，其中第二材料在组合的复合聚合物流中形成内部或中心流而第一材料在结合的流体中形成内流和外流。在环形组合的复合聚合物流从喷嘴注入时内流和外流围绕内部或中心流。用于将多种聚合物材料共同注入以形成具有多层不同材料的塑料制品的方法一般是已知的，诸如在U.S.专利No.6,908,581和并入本申请的文献中所描述的，其每个的全部内容通过引用的方式并入本申请。关于组合的聚合物塑料流怎样在注入喷嘴内产生的进一步细节在以下图35的描述中提供。

虽然描述了系统10包括四个喷嘴组件18A-18D和模具，模具定义了用于同时形成四个塑料制品的四个门(20A-20D)和四个空腔(22A-22D)，但是本领域普通技术人员将理解的是其他实施方式可以包括不同数量的喷嘴组件、门和空腔以用于同时形成不同数量的塑料制品。例如，实施方式可以包括比图34中所示的四组喷嘴组件、门和空腔更多或更少的喷嘴组件、门和空腔。大规模生产系统的示例实施方式可以包括更多组的喷嘴组件、门和空腔(如，64或更多组)。

在本申请所描述的示例实施方式中，第一材料64描述为表皮材料，第二材料66描述为核芯材料。术语表皮材料和核芯材料仅表明了在得到的制品中，第一材料层在一侧或两侧覆盖了第二材料层。表皮材料不需要得到的制品的最外层及核芯材料不需要得到的制品的中心内部层。在一些实施方式中，第二材料层位于第一材料的多层之间。在一些实施方式中，例如如果容器通过热成型过程制造，那么制品的内“表皮”层可以由与制品的外“表皮”层不同材料形成。

图35是适用于实践一些本申请教导的实施方式的示例性喷嘴组件18的横截面视图。喷嘴组件18包括内组合装置30、中间组合装置32和外组合装置34。喷嘴组件18进一步包括喷嘴本体36和喷嘴尖头38。内组合装置30、中间组合装置32、外组合装置34、喷嘴本体35和喷嘴尖头38协作组合以形成喷嘴组件18中的圆锥形、环形和轴向通路和通道。喷嘴组件18适用于在共注射系统中使用，例如关于图34所描述的系统10，以用于形成根据本申请实施方式的具有两层或更多层的塑料容器。

内组合装置30包括第一入口46和第二入口44，第一入口46用于接收第一聚合物材料64，诸如表皮材料(即，内层和外层材料)，第二入口44用于接收第二聚合物材料66，诸如核芯材料(即，内部层材料)。内组合装置30进一步包括配置为接收阀门管脚42的通孔40。通孔40延伸通过组合装置32，并通过内组合装置34的一部分以允许阀门管脚42在轴向方向沿着喷嘴组件18的纵轴A_L移动。通孔40具有沿着喷嘴组件18的纵轴A_L改变的内壁直径。阀门管脚42在沿着喷嘴组件18的中心纵轴的轴向方向在关闭位置与至少一个开口位置之间是可移动的，以协助控制第一聚合物材料64和第二聚合物材料66流过喷嘴组件18并进入模具24。

中间组合装置32与内组合装置30协作啮合以形成喷嘴组件18中多个环形流动通道的一部分。中间组合装置32从通道37接收第一聚合物材料64并从通道41接收第二聚合物材料44，以操作聚合物材料中的每一者流过多个环形液体运送通路或通道。由中间组合装置32执行的流动操作发起外材料流58和内材料流56的产生，外材料流58和内材料流56一起封装内部或核芯材料流60。

中间组合装置32在与内组合装置30耦合时形成包着的衣架死通路31，包着的衣架死通路31围绕通孔40和阀门管脚42环绕延伸。包着的衣架死通路31向环形液体流动通路48提供了第一聚合物材料64的均匀溶解分配。环形液体流动通路48通过孔口将内材料流56的环形流动流引导至流体组合区域54。

其他组合装置与中间组合装置32协作啮合以形成一个或多个液体运送通路或通道，以操作形成得到的塑料对象的内部或芯层的第二聚合物材料66。外组合装置34在耦合至中间组合装置32时形成包着的衣架死通路33，包着的衣架死通路33围绕内材料流56、通孔40和阀门管脚42环绕延伸。包着的衣架死通路33向圆锥形液体流动通路52提供了第二聚合物材料66的均匀溶解分配。圆锥形液体通路52通过另一孔口将第二聚合物材料66的环形流馈送至流体组合区域54。

外组合装置34与喷嘴本体36协作啮合。外组合装置34在耦合至喷嘴本体36时形成包着的衣架死通路35，包着的衣架死通路35围绕内部材料流52、内层流56、通孔40和阀门管脚42环绕延伸。包着的衣架死通路35向辐射状液体流动通路50提供了第一聚合物材料64的均匀溶解分配。辐射状液体通路50通过孔口向流体组合区域54馈送流动的第一聚合物材料64。通过孔口馈送至流体组合区域54的第一聚合物材料64形成得到的模塑对象的外层。

液体流动通道48、50和52向流体组合区域54馈送外材料流58、内材料流56和内部材料流60。喷嘴尖头38的一部分、外组合装置34的一部分、中间组合装置32的一部分及阀门管脚42的一部分相组合形成流体组合区域54。流体组合区域54同时或几乎同时将从流体流动通路50接收的外材料流58、从流体流动通路48接收的内材料流56及从流体流动通路52接收的内部材料流60组合以形成环形输出流。

内组合装置30、中间组合装置32和外组合装置34的通道、孔和通路及更特别地与喷嘴组件18中内层和外层材料的形成和流动相关联的通道、孔和通路可以被规定大小、限定、适应和配置以控制或产生所要求的体积流速。以这种方式，阀门管脚42可以保持在固定的位置并且不需要移动来控制或形成特定的体积流速。换句话说，在不需要相关联的控制器或微处理器的情况下，喷嘴组件18具有输入所要求的或所选择的体积流速的通道配置和结构。在一些示例性实施方式中，阀门管脚42可以由控制器或微处理器控制以控制体积流速。

环形输出流49通过液体流动通路62从流体组合区域54流至喷嘴组件18的输出部分39。液体流动通路62具有环形内通路，环形内通路关于通孔40辐射延伸并从流体组合区域54轴向延伸至输出部分39。输出部分39与模具的门相通，模具的门诸如门20A-20D中的一者。用如所描述的撤回位置的阀门管脚42，流动路径在输出部分39与模具空腔的门之间建立。如虚线43所描述的阀门管脚42在前进位置，阻止了从模具空腔的输出位置至门的流动路径。

由流体组合区域54形成的环形输出流49具有由第一聚合物材料64形成的外环形表皮层和内环形表皮层及由第二聚合物材料66形成的内部或芯层。在材料通过液体流动通路62流至输出部分39时，第一聚合物材料64的内和外表皮层的每一者可以具有基本上相似的横截面面积。内体积流速与外体积流速的比范围在80:20与20:80之间。选择精确比例以将内部层定位在模塑制品的壁内需要的位置。第一聚合物材料64的内表皮层和外表皮层封装第二聚合物材料66的内部层，该内部层形成得到的塑料制品的核芯部分。基于喷嘴组件18的注入，组合的聚合物流49包括沿着在内聚合物流与外聚合物流之间的同轴或环形流线型流动的内部流。

图36示出了适用于实践一些教导的示例性实施方式的示例性计算环境。环境可以包括共注射控制设备400，共注射控制设备400有线、无线或有线与无线混合地耦合至共注射系统，共注射系统例如图34的系统10。共注射控制设备400可编程为实现可执行流控制代码450以用于形成具有内部或芯层的塑料容器，内部或芯层例如阻挡层和/或清除层。共注射控制设备400包括一个或多个计算机可读介质，以用于储存实现示例性实施方式的一个或多个计算机可执行指令或软件。计算机可读介质可以包括但不限于一种或多种类型的硬件存储器、非暂时性有形介质等。例如，包括在共注射控制设备400中的存储器406可以储存计算机可执行指令或软件，如，用于实施和处理可执行流控制代码450的指令。共注射控制设备400还包括处理器402和一个或多个处理器402’，处理器402及一个或多个处理器402’用于执行储存在存储器406中的软件和用于控制系统硬件的其他程序。处理器402和一个或多个处理器402’中的每一者可以是单核处理器或多核(404和404’)处理器。

可以在共注射控制设备400中采用虚拟化以使得计算设备中的基础结构和资源可以动态共享。虚拟化处理器还可以与存储416中的可执行流控制代码450和其他软件一起使用。可以提供虚拟机414以用于操作在多个处理器上运行的进程，以使得进程显得仅使用一个计算资源而不是多个计算资源。多个虚拟机还可以与一个处理器一起使用。

存储器406可以包括计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、SRAM、EDORAM等。存储器406也可以包括其他类型的存储器或其组合。

用户可以通过诸如计算机监控器的视觉显示设备422与共注射控制设备400接触，视觉显示设备422可以显示用户界面424或任何其他界面。视觉显示设备422还可以显示示例性实施方式的其他方面或元素，如材料数据库、产品信息等。共注射控制设备400可以包括诸如键盘或多点触摸界面408的其他I/O设备和例如鼠标的用于接收来自用户的输入的指向设备410。键盘908和指向设备410可以连接至视觉显示设备422。共注射控制设备400可以包括其他合适的传统I/O外围设备。共注射控制设备400可以进一步包括存储设备416，诸如硬驱动、CD-ROM或其他非暂时性计算机可读介质，存储设备416用于储存操作系统418和其他相关软件，并用于储存可执行栅栏覆盖(Barrier Coverage)代码450。

共注射控制设备900可以包括通过各种连接至局域网(LAN)、广域网(WAN)或因特网的接口的网络接口412，各种连接包括但不限于标准电话线、LAN或WAN链路(如，802.11、T1、T3、56kb、X.25)、宽波段连接(如，ISDN、帧中继、ATM)、无线连接、控域网(CAN)或以上任意或所有的一些结合。网络接口412可以包括嵌入网络适配器、网络接口卡、PCMCIA网络卡、卡总线网络适配器、无线网络适配器、USB网络适配器、调制解调器或适用于将授权计算设备900接口连接至能够通信和执行本申请所描述的操作的任何类型网络的任意其他设备。此外，共注射控制设备400可以是任意计算机系统，诸如工作站、台式机、服务器、笔记本电脑、手持式计算机或能够通信并具有足够的处理器功率和存储器容量以执行本申请所描述的操作的其他形式的计算或电信设备。

共注射控制设备400可以任何操作系统，诸如任意版本的操作系统、不同发布的Unix和Linux操作系统、针对Macintosh计算机的任意版本的任意嵌入操作系统、任意实时操作系统、任意开源操作系统、任意专属操作系统、用于移动计算设备的任意操作系统或者能够在计算设备上运行并执行本申请所描述的操作的任意其他操作系统。操作系统可以以本机模式或仿真模式运行。

流控制代码450包括处理器402可执行的可执行代码来控制共注射系统10有选择地控制内聚合物流和外聚合物流的体积流量、控制内部核芯材料流的位置相对于在组合的聚合物流前部的速度流以及控制内部中心流的喷出开始时间相对于本申请所教导的内聚合物流和外聚合物流的喷出开始时间。本申请教导的共注射系统促进了容器的共注射成型，容器诸如食物或饮料容器。

如相关领域普通技术人员基于本申请教导可以认识到的，可以在不背离所附权利要求限定的思想的情况下对本公开的以上所描述的和其他实施方式进行许多改变和修改。相应地，实施方式的具体描述应视为解说而不是限制。本领域技术人员至多使用日常试验将认识到或能够发现许多本申请所描述的特定实施方式的等同实施方式。此类等同实施方式将包括在所附的权利要求书中。

Claims (29)

1.一种配置为通过刚性盖子密封的可蒸馏塑料容器，所述可蒸馏塑料容器包括：

侧壁，限定了所述容器的开口端；以及

基座，与所述开口端相对并具有限定了所述容器的底部嵌板的柔性部，柔性部包括中心区域和外围区域，中心区域具有延伸远离所述容器开口端的成型凸起形状，外围区域具有连接所述中心区域和所述侧壁的成型凹入形状,其中所述柔性部的厚度在所述中心区域和所述外围区域上是恒定的，所述基座具有延伸远离所述容器的开口端的裙部。

2.根据权利要求1所述的可蒸馏塑料容器，其中所述柔性部、所述侧壁和所述裙部在裙部接合处交叉。

3.根据权利要求1所述的可蒸馏塑料容器，其中在所述外围区域与所述裙部之间的角度在80°与100°之间。

4.根据权利要求1所述的可蒸馏塑料容器，其中所述裙部延伸自所述容器的所述侧壁。

5.根据权利要求1所述的可蒸馏塑料容器，其中所述侧壁具有第一直径，所述裙部具有小于所述第一直径的第二直径。

6.根据权利要求1所述的可蒸馏塑料容器，其中所述中心区域的所述凸起形状是圆顶形状。

7.根据权利要求1所述的可蒸馏塑料容器，其中所述中心区域的投影面积落入所述柔性部的总投影面积的38％至47％的范围内。

8.根据权利要求1所述的可蒸馏塑料容器，其中所述中心区域的曲率半径与所述柔性部的直径的比落入1.1:1至1.5:1的范围。

9.根据权利要求1所述的可蒸馏塑料容器，其中所述侧壁具有第一厚度，所述基座的柔性部具有小于所述第一厚度的第二厚度。

10.根据权利要求1所述的可蒸馏塑料容器，其中所述柔性部被配置为在密封时在没有所述容器的侧壁的几何结构变形的情况下弯曲并改变所述容器的体积3％至9％。

11.根据权利要求1所述的可蒸馏塑料容器，进一步包括凸缘，其延伸自所述侧壁并配置为与刚性盖子啮合。

12.根据权利要求11所述的可蒸馏塑料容器，其中所述刚性盖子是金属双重接缝盖子。

13.根据权利要求1-12中任意一项权利要求所述的可蒸馏塑料容器，其中侧壁和所述柔性部包括：

内层，包括第一聚合物塑料材料；

外层，包括所述第一聚合物塑料材料；以及

内部芯层，包括布置在所述内层与所述外层之间的第二聚合物塑料材料。

14.一种配置为通过盖子密封的可蒸馏塑料容器，所述塑料容器包括：

侧壁，限定了所述容器的开口端；以及

基座，与所述开口端相对并具有限定了所述容器的底部嵌板的柔性部和延伸远离所述容器的开口端的裙部，

其中，基座的所述柔性部具有凸起形状的中心区域，其延伸远离所述容器的开口端，凸起形状中心区域配置成

在密封所述容器时响应于所述容器的内部压力与所述容器的外部压力的正压力差而沿第一方向弯曲，并且

在密封所述容器时响应于所述容器的内部压力与所述容器的外部压力的负压力差而沿与所述第一方向相反的第二方向弯曲，

其中所述柔性部和所述侧壁限定了所述容器的可密封部分，该可密封部分由第一可模塑材料内层和外层及包在所述内层和所述外层内的第二可模塑材料内部芯层形成，以及

其中所述裙部由所述内层材料形成且不含所述第二可模塑材料。

15.根据权利要求14所述的可蒸馏塑料容器，其中所述裙部整体不含所述第二可模塑材料。

16.根据权利要求14所述的可蒸馏塑料容器，其中所述第一可模塑材料是聚乙烯和聚丙烯中的一种。

17.根据权利要求14所述的可蒸馏塑料容器，其中所述内部芯层是阻挡层和清除层中的一种。

18.根据权利要求14所述的可蒸馏塑料容器，进一步包括凸缘，其在所述容器的开口端延伸自所述侧壁并配置为与刚性盖子啮合。

19.根据权利要求18所述的可蒸馏塑料容器，其中所述刚性盖子是金属双重接缝盖子。

20.根据权利要求18所述的可蒸馏塑料容器，其中所述内部芯层延伸进入所述凸缘。

21.根据权利要求14所述的可蒸馏塑料容器，其中所述侧壁具有第一厚度，所述基座的柔性部具有小于所述第一厚度的第二厚度。

22.根据权利要求14所述的可蒸馏塑料容器，其中所述第一可模塑材料和所述第二可模塑材料是透明的或半透明的。

23.根据权利要求14所述的可蒸馏塑料容器，其中在凸起形状中心区域的第一方向弯曲减小了正压力差，并在凸起形状中心区域的第二方向的弯曲减小了负压力差。

24.根据权利要求14所述的可蒸馏塑料容器，所述柔性部进一步包括：

在所述凸起形状中心区域与所述侧壁之间延伸的凹入形状的外围区域。

25.根据权利要求24所述的可蒸馏塑料容器，其中所述中心区域的凸起形状和所述外围区域的凹入形状是成型的容器的初始状态。

26.根据权利要求25所述的可蒸馏塑料容器，其中在所述外围区域与所述裙部之间的角度在80°与100°之间。

27.根据权利要求14所述的可蒸馏塑料容器，其中所述裙部延伸自所述容器的所述侧壁。

28.根据权利要求14-27中任意一项权利要求所述的可蒸馏塑料容器，其中所述内部芯层在所述容器的可密封部分的95％-99％的范围内延伸。

29.一种用于注射成型可蒸馏塑料容器的模具，所述模具包括模具空腔，其限定了权利要求1-28中任意一项权利要求的所述容器的形状。