CN86105943A - 用柔性材料制成的圆形液汁瓶 - Google Patents

Abstract

用于包装如蕃茄汁或柑桔汁等对氧敏感的热灌食品的一种容积至少为48流体盎司的、耐变形的圆形多层塑料瓶。构成该瓶所用的材料包括一层阻隔氧的材料。该瓶子有圆柱形瓶身，其上有一系列水平分布的波纹。该波纹在垂直方向能发生局部收缩以适应食品充灌并封盖后冷却时所发生的收缩，因此能保持瓶子的瓶身呈圆形，以免由于食品冷却发生滴漏状的径向变形，使之适于装贴圆柱形或部分圆柱形的两端对接的标签或环形标签。

Description

本发明涉及一种圆形的、多层柔性塑料瓶，这种塑料瓶适于盛装如食用液汁等对氧敏感的热灌食品。本发明还涉及一种包装，该包装包括其中装有食品、有盖和贴有标签的一种塑料瓶。

若干年前，吹塑的塑料瓶已替代了玻璃瓶和金属容器作为装盛包括若干液体食品在内的许多物品的优选包装。由于塑料瓶相对于玻璃瓶和金属容器来讲，在成本和操作上有若干优点，所以塑料瓶的应用已获推广和发展。然而，至今由于塑料材料具有易透过氧气的特性因而限制着吹塑的塑料瓶应用于许多包装领域。因为许多食品长期暴露于氧气环境下会产生变质，所以至今不能满意地用吹塑塑料瓶来包装这些食品。

近来，已发展了用共挤出材料来生产吹塑塑料瓶的工艺。共挤出材料是由许多层不同的有机材料组成的。在这种称其为多层塑料包装工艺中，其中可能含有一层能有效阻隔氧气透过的有机材料层（如乙烯/乙烯醇共聚物或聚偏氯乙烯）。尽管这种阻隔材料较昂贵，但因采用多层工艺，对许多包装应用来讲使用这种阻隔材料经济上是可行的，这是因为所用的阻隔层很薄，而制品所必需的强度则是由其结构层中价格较便宜的材料层提供的。因此，包含有阻隔层的多层塑料瓶现已应用于如蕃茄酱和烤制物的调味汁等对氧敏感的食品的包装。

相对于玻璃瓶或金属容器而言，塑料瓶的另一个特性是柔软性或刚性不够，吹塑的多层塑料瓶也有此问题。这性质在包装那些充灌好并加瓶盖后体积会发生变化的食品时特别明显。例如，包装那些热灌的食品时，当趁热加盖后由于热收缩其体积会缩小。另一些被包装的食品具有挥发性或吸收气体的性质也会引起体积改变，如R.L.Weckman的美国专利第4，387，816号所阐述的，该专利已转让给本申请的代理人。

如上所述，由于已知的各种类型塑料瓶固有的柔软性（包括多层塑料瓶），当盛装和封盖后因被包装的某些食品体积的变化往往会造成塑料瓶发生变形。因此，现在这些包装领域使用塑料瓶还是个问题，玻璃瓶和金属容器因具有足够的刚性，故能耐住此种体积变化所产生的应力，而不致引起玻璃瓶和金属容器变形。

为了克服由于被包装的食品体积变化所造成的塑料瓶变形问题，至今已提出过多种塑料瓶的设计方案。但这些设计方案中大多倾向于采用椭圆形的或扁平的或非圆形瓶（如上述的美国专利第4，387，816中所叙述的）。例如包装蕃茄酱的多层塑料瓶一般为椭圆形的。就包装蕃茄酱而言，采用非圆形或非多边形瓶已证明是有利的，因为椭圆形瓶比圆形或方形瓶容易挤压。由于蕃茄酱很粘，所以这种可挤压性有助于蕃茄酱从瓶中挤出。

而如蕃茄汁或柑桔汁等热灌的液体食品，不用挤压就很容易从多层塑料瓶中倾出，因此，用非圆形瓶包装这类食品并无特殊的功能上的优点。事实上，已习惯于采用圆形的玻璃瓶包装这类食品。现在圆形瓶已与这类液汁相配套，而且在这类液汁包装中圆形瓶有一定的市场优势。此外，圆形瓶更容易在现有的为充灌金属容器或玻璃瓶而安装的生产线上进行操作，因为在通过这类充灌生产线时，无需用专门的方法将圆形瓶朝向圆周方向，所以可采用现有的任何充灌生产线进行塑料瓶的操作，从而减少了投资费用。但是，以往是不可能采用圆形的多层塑料瓶包装这类热灌的液汁食品的，因为这些液汁典型的充灌温度至少为190°F左右，并且通常在充灌之后立刻加盖封瓶，所以液汁从充灌温度冷却下来会造成液体体积收缩从而导致瓶子产生形变。而且，当瓶身为圆柱形时，这种形变特别严重。因为形变倾向于在圆柱形瓶身中间产生，形成滴漏状外形。这就使得难以在瓶子上采用双头对接或套筒标签，因为这些标签一般都贴在圆形瓶的圆柱形瓶身上。而且，通常在包装热灌液汁食品的大型瓶子（典型的容积为48流体盎司和64流体盎司，或1.5升和2.0升）时，这种现象特别显著。

本发明为至少能包装48流体盎司对氧敏感的、热灌的液体食品（特别如蕃茄汁或桔汁或其它柑桔汁）提供一种抗形变的、圆形多层塑料瓶。本发明的瓶子可以用共挤出的多层型坯经吹塑模塑而制成。多层型坯的层中包括有一层或几层在热灌液体充灌温度下具有很高强度的结构聚合物材料层（如聚丙烯系列材料）和一层如乙烯/乙烯醇共聚合物或聚偏氯乙烯等的氧气阻隔材料，氧气阻隔层最好夹在聚丙烯系列的结构层之间。而且，其中最好还有一层再加工的废料层，再加工的废料可包括重新磨碎的报废的多层瓶。多层型坯中还包括有一层或几层为粘结不同有机材料所需的特殊粘结层。本发明的瓶子通常有一圆柱形的瓶身和一个用于充灌和排空的敞口，敞口上有用以安装塑料或金属盖的螺纹嘴，以便在充灌好后加盖使瓶子密封。同时在容器的螺纹嘴部分和圆柱形瓶身之间，有一段滴漏形的抓手部分。

瓶身部分沿纵向有一系列横向波纹，每一道波纹呈一整圆圈。每道波纹有一圈位于瓶子圆柱形非连续外表面上的较平的凸部和一圈径向尺寸小于平坦凸部的平坦根部，以及处于平坦根部和平坦凸部之间的连接部分。因为每道波纹的根部和凸部都是较平坦的，所以在凸部和连接部的相接处以及连接部和根部的相接处都有较锐的折角。当这种瓶子充灌热灌液汁（如蕃茄汁或桔汁，这类食品通常至少在190°F下充灌）同时充灌后很快加瓶盖密封，那么冷却时瓶子圆柱形瓶身部分的横向波纹主要分别通过每道波纹的凸部与连接部之间以及连接部与根部之间形成的较锐折角的弯曲而产生局部收缩。这将使得瓶子可以在整个垂直高度方向发生收缩以适应瓶内液汁所产生的收缩。液汁的收缩是因瓶子充灌并加盖密封后食品自然冷却而产生的。瓶子的这种纵向收缩将基本上防止了瓶子圆柱形瓶身（特别是它的中间部位）产生径向往内的收缩现象，否则将会使瓶子的圆柱形瓶身出现滴漏状外形。由于瓶子的瓶身保持了圆柱状的外形，所以在充灌并加盖之后将很容易用已知的方法在瓶子上贴双头对接的或环状的纸标签或塑料标签，而不会使这些标签发生褶皱或变形。

本发明的瓶子的另一特征是：为了适应普通的充灌和加工设备，最好在这种瓶子的螺纹嘴之下和抓手部分之上有一颈缩部分，它的半径比下面的收缩部分和放大部分都小。这颈缩部分在倾倒瓶中液体时是有用的，因为从瓶中向饮用玻璃杯或其它容器倾倒液体时，可以把它搁在这些容器的边缘上。

尽管可缩的圆形塑料瓶并非初见（例如可参见Toujani的美国专利第4，492，313号），但这些先有专利的可缩特性只是打开瓶子并挤出了一部分所盛装的食品后方才生效。这种可缩性不能认为是一种能适应热灌的食品在充灌后并趁热加盖密封所产生的收缩作用的特性。

因此，本发明的一个目的是提供一种圆形的、多层柔软的塑料瓶，它适于包装对氧敏感的、热灌的液体食品。

本发明的又一个目的是提供一种包装，它包括一个圆形的、多层柔软的塑料瓶，瓶内装有对氧敏感的液体食品，这种液体食品是在较高温度下装入瓶内的，并且液体食品还处于较高温度时就用密封瓶子的瓶盖封闭。

本发明还有一个目的是提供如上所述的一种包装，其中瓶子有适宜于贴薄纸或塑料标签的圆柱形瓶身。提供已贴有这种标签的一种包装是本发明必然的一个目的。

为进一步了解本发明及其目的，请详见附图及其说明并详见发明的详细说明和所附的权利要求书。

图1是本发明包装的正视图，该包装包括瓶子、盖在瓶上的瓶盖（只表示出一部分）以及贴于瓶上的标签（也只表示出一部分）。

图2是图1所示包装的俯视图。

图3是图1和2所示瓶子壁的局部放大断面图。

图4是图1至图3所示瓶子结构中各层的局部视图。

本发明的包装包括一个圆形的瓶（用数字10标志）、盛装在瓶中的液体（用数字20标志）、一个盖在瓶口上使瓶子密封的瓶盖（图1和图2中局部表示出这瓶盖、以数字30标志）和贴在瓶（10）的圆柱形瓶身（11）上的标签（以数字40标志）。瓶（10）包括敞口部分（以数字12标志），可以通过瓶（10）的敞口部分（12）把食品（20）充灌入瓶（10）中，也可以打开瓶盖（30）让食品（20）通过敞口部分（12）从瓶（10）中倒出。瓶（10）的敞口部分（12）包括有外凸螺纹嘴部分（13），可以把瓶盖（30）以已知方法拧在其上，瓶盖是一个已知样式的内凹螺纹形金属盖或塑料盖。瓶（10）敞口部分（12）也包括滴漏形的抓手部分（14），由颈缩部分（15）将抓手部分（14）与螺纹嘴部分（13）分开，为使瓶子能在普通的充灌和封盖设备上进行充灌和封盖，颈缩部分是必要的。颈缩部分（15）对从瓶（10）中倾倒一些食品（20）也有作用，因为把食品（20）向大玻璃杯或其它容器倾倒时，可很好地把颈缩部分搁在它们的边缘上从而避免了食品（20）从瓶中流出时溅出。瓶（10）的抓手部分（14）最好沿纵向有一系列水平肋条（16），以增强瓶抓握部分的强度和刚性。同时肋条也使表面变得不平滑，从而有助于抓握瓶时不致打滑。这一特性在瓶（10）外表面潮湿时（如由于瓶内液体溢流出来时，或者如果瓶（10）急冷后，又把它放在温暖和潮湿环境中形成冷凝水时）特别有效。

瓶（10）的瓶身部分（11）纵向有一系列横向的环状波纹（17）。每一道波纹都有一圈平坦的凸部（17a）和平坦的根部（17b）及连接部（17c），连接部（17c）连接每一圈凸部（17a）和相应的根部（17b），因为凸部（17a）和根部（17b）是平的，所以在每一圈凸部（17a）和相应连接部（17c）的接合处形成较锐的折角（17d），在每一圈根部（17b）和相应的连接部（17c）的接合处形成较锐的折角（17e）。由于在瓶（10）的瓶身部分（11）有波纹存在，所以当食品（20）在较高温度下（通常充灌温度约为190°F）充灌并盖上瓶盖（30）后，食品冷却时瓶（10）纵向就具有部分可缩性。瓶（10）的瓶身部分（11）的波纹（17）所具有的部分可缩性就是由于在波纹（17）中存在有较锐的折角（17d）和折角（17e）的结果。每个折角起着一个合页的作用。

如上所述，在加了瓶盖（30）以后，瓶（10）中食品（20）冷却产生收缩时，由于瓶（10）的瓶身部分（11）的波纹（17）具有部分可缩性，所以波纹（17）的凸部（17a）一般将保持圆柱体的外形，瓶（10）的瓶身部分（11）不产生任何紧缩或变形。最好在起初成型时波纹（17）的凸部（17a）构成瓶（10）的圆柱形瓶身的不连续的外表面。这样，贴于瓶（10）的瓶身部分（11）上通常为圆柱形或部分圆柱形的标签（40）不会产生变形或起皱现象。

如图4所示，瓶（10）的壁最好是多层结构，它以数字18标志，分别由18a、18b、18c、18d、18e和18f各层构成。壁（18）的最里层和最外层（即18a和18f）是主要的结构层，它们赋于瓶以强度和刚性。它们最好是用丙烯系列的聚合物材料制成，因为这类聚合物材料在包装如蕃茄汁、柑桔汁等热灌液汁的温度（190°F左右）下仍有很好的强度和刚性。聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物是用于制造热灌液汁食品瓶最好的丙烯系列聚合物材料。

瓶壁（18）的另外一层（最好是18d层）是较薄的不透氧的有机材料阻隔层（如乙烯/乙烯醇共聚物或聚偏氯乙烯）。它起着保护食品（20）免受瓶10周围大气中氧的有害作用。一般，这种阻隔材料不容易与丙烯类聚合物材料粘结在一起，因此，在这种情况下，瓶壁（18）中可以含有粘结层（18c和18e），以利上述不同性质的材料牢固地粘结。此外，在大量生产瓶（10）过程中会产生一定量的废料，将这些废料回收再生在经济上是合理的，所以瓶壁（18）中也可包括一层18b（夹在最里层（18a）和最外层（18f）之间）。包含有再生废料的18b层也给瓶（10）提供一些必需的强度和刚性，从而也可减少在18a和18f层中的丙烯类聚合物材料的用量。制造具有多层壁（18）的瓶（10）时先将构成多层壁（18）的各种聚合物熔融体按已知的方法通过一单模头共挤出成为有多层结构的预制品或坯料，然后用众所周知的吹塑方法再将这些预制品或坯料进行再加工。

至此所述的瓶（10）对于包装较大体积的液汁食品特别有效，如做成通常包装各种液汁食品的48流体盎司或64流体盎司大小的瓶或1.5升和2.0升大小的米制的瓶。圆形玻璃瓶在液体食品包装中是很流行的，本发明的这种瓶保留了先有技术的玻璃瓶的圆形特点，因此，用这种多层塑料瓶包装热灌液汁食品时没有必要采用扁形、扁平形或其它非圆形的瓶了。还因为瓶（10）保持先有技术的玻璃瓶的圆形特点，当它用于包装热灌液汁食品时的最大优点是重量轻，有利于降低包装费用。而且它有着一个适于在普通充灌生产线上以较快的充灌速度进行操作的外形，以及它能够容易地用标准的敷贴标签的设备进行标签的敷贴。

尽管在提出申请时发明者已叙述了实施本发明的最佳设计方案，然而熟知本专业技术的人们不难明白上述技术可以进行适当的修改和变更。而这并不脱离本发明的范围，以下叙述的权利要求条款为本发明范围的唯一依据。

Claims (30)

1、一种适于在较高温度下充灌液体食品的瓶子，该瓶用柔性材料制成，该材料中至少包括有一种聚合物材料结构层，该聚合物材料所具有的软化温度能使所述的结构层保持有足够的强度，以免瓶子因在较高温度下充灌所述液体食品而引起结构层变热时产生收缩；

所述瓶子由敞口和瓶身部分组成，通过敞口部分能把上述液体食品充灌入瓶子的封闭底部；瓶身部分有一中心轴，当所述瓶子处于直立方位时，该中心轴是垂直的；当所述瓶子处于直立方位时，所述瓶子的封闭底部适于放在水平的表面上；所述瓶身为圆形的，该圆的平面垂直于所述瓶子的中心轴，围绕所述瓶身有一系列波纹；在所述液体食品处于所述的较高温度下充灌入瓶中并当所述食品还处于较高温度下就密封所述的瓶子后，所述的波纹在平行于所述瓶子的所述中心轴方向上至少能产生部分收缩以适应所述瓶子充灌和封盖后所述液体食品的冷却，因而可基本上防止由于所述液体食品冷却时导致所述瓶子的所述瓶身在与中心轴垂直的水平方向上的变形。

2、权利要求1的瓶子，其中所述的柔性材料包括分隔开的所述聚合物材料的第一和第二结构层，还包括处于所述的分隔开的第一、第二结构层之间的另外一层。

3、权利要求2所述的瓶子，其中分隔开的所述聚合物材料的第一和第二结构层中的一层构成最里层，当所述瓶子用所述液体食品充灌时，该层适于与所述的液体食品相接触;而分隔开的所述聚合物材料的第一和第二结构层的另一层构成最外层。

4、权利要求1所述的瓶子，其中所述的瓶子适于用来充灌并密封至少处于约190°F温度的液体食品，其中所述的聚合物材料是聚丙烯系列的材料。

5、权利要求4所述的瓶子，其中所述的聚丙烯系列材料是从聚丙烯或乙烯/丙烯共聚物一类材料中选取的。

6、权利要求1所述的瓶子，其中所述的波纹包括许多道波纹，每道波纹相互平行分布，形成一系列横向延伸的波纹结构。

7、权利要求6所述的瓶子，其中所述的每一道波纹有一圈处于最外面的凸部，一圈处于最里面的根部和一圈连接部，连接部连接着所述的凸部和根部;所述的凸部一般是平的，所述的根部一般也是平的，所述的连接部与所述的凸部形成第一个锐折角，而与所述的根部形成第二个锐折角，所述的第一个锐折角和第二个锐折角使得所述的波纹结构至少有部分的可缩性以适应所述液体食品的所述的冷却。

8、权利要求7所述的瓶子，其中把所述的每一道波纹的平凸部分取直以确定一个不连续的圆柱形表面，以利于至少是部分圆柱形的标签贴于所述瓶子的所述瓶身部分。

9、权利要求1所述的瓶子，其中所述的瓶子适于盛装对氧敏感的液体食品;所述的柔性材料中还包括有一层作为阻止氧渗透的阻隔层。

10、权利要求9所述的瓶子，其中所述用作阻隔氧渗透的阻隔层是由有机材料制成的。

11、权利要求10所述的瓶子，其中所述的有机材料选自乙烯/乙烯醇共聚物或聚偏氯乙烯一类聚合物。

12、权利要求9所述的瓶子，其中所述的柔性材料通过一种工艺生产，该工艺包括共挤出所述的结构层和所述的用作阻隔氧渗透的阻隔层这道工序。

13、权利要求12所述的瓶子，其中所述的瓶子适于装盛至少约为48流体盎司的所述液体食品。

14、权利要求1所述的瓶子，其中所述的敞口部分包括：一个适于安装瓶盖的螺纹嘴，一个位于所述螺纹嘴之下的颈缩部分和一放大部分，放大部分位于所述颈缩部分之下，从所述颈缩部分一直延伸到所述的瓶身部分;在所述的液体食品从瓶中倾倒于其它容器中时，所述的颈缩部分适于搁在其它容器的边缘上，因此，能在所述液体食品倾倒入所述的容器中时几乎不使所述的液体食品溅出。

15、一种包装，它包括一个瓶子盛装其中的液体食品和瓶盖;该瓶是由柔性材料所制成的;材料中包括有聚合物材料的结构层;聚合物材料所具有的软化温度能使所述的结构层保持有足够的强度，以使所述的结构层因所述瓶子充灌较高温度的液体食品而变热时能不使瓶子发生收缩;所述的瓶子包括敞口、瓶底和瓶身部分;所述的瓶子通过敞口充灌所述的液体食品，所述敞口适于用瓶盖盖住而使瓶子密闭;瓶身部分有一中心轴，当所述瓶子处于直立方位时中心轴垂直延伸;而所述瓶子的瓶底则适于安放在水平表面上;所述瓶身部分为圆形，圆的平面垂直于所述瓶子的中心轴，围绕所述瓶身部分分布有一系列波纹;

该包装还包括盛装在所述瓶中的一种液体食品，所述液体食品是当其处于较高温度时充灌入所述的瓶中的;

该包装还包括加盖于所述瓶子的所述敞口上的一个瓶盖，所述瓶子盖上瓶盖后就使所述瓶子密封了;当所述的液体食品处于较高的温度下把瓶盖加盖于所述瓶子的敞口上后，令所述液体食品冷却到低于加瓶盖时所述的温度;所述的液体食品的冷却会使所述的波纹在平行于所述中心轴的方向上产生局部收缩，以适应所述液体食品的冷却，从而防止由于液体冷却使所述瓶子的瓶身在垂直于中心轴的方向上的变形。

16、权利要求15所述的一种包装，其中所述瓶子的瓶身为圆柱形表面，该表面在所述的波纹处是不连续的，同时还包括至少为部分圆柱形的薄片状标签，它至少部分地围绕并贴于所述瓶子的瓶身上，该薄片状标签至少部分地包盖住所述瓶子的所述波纹上。

17、权利要求16所述的一种包装，其中所述的薄片状标签是在所述液体食品产生所述冷却且所述的波纹至少局部收缩之后被贴于所述瓶子的瓶身上的。

18、权利要求15所述的一种包装，其中所述的瓶盖是当所述液体食品处于至少为190°F温度时加盖于所述的瓶子上的。

19、权利要求18所述的一种包装，其中所述的液体食品是一种可食用的液汁产品。

20、权利要求15所述的一种包装，其中所述的柔性材料包括分隔开的所述聚合物材料的第一和第二结构层及位于第一和第二结构层之间的另外一层。

21、权利要求19所述的一种包装，其中所述的柔软性材料包括分隔开的所述聚合物材料的第一和第二结构层及位于第一和第二结构层之间的另外一层。

22、权利要求21所述的一种包装，其中所述分隔开的第一、第二结构层均为聚丙烯系列材料。

23、权利要求22所述的一种包装，其中所述的聚丙烯系列材料包括聚丙烯或乙烯/丙烯共聚物一类材料。

24、权利要求23所述的一种包装，其中所述的另一层包括用作阻隔氧渗透的阻隔层。

25、权利要求24所述的一种包装，其中所述的用作阻隔氧渗透的阻隔层是由有机材料制成的。

26、权利要求25所述的一种包装，其中所述的有机材料是选自乙烯/乙烯醇共聚物和聚偏氯乙烯一类材料。

27、权利要求25所述的一种包装，其中所述的柔性材料是通过把所述分隔开的第一、第二结构层和所述的用作阻隔氧渗透的阻隔层共挤出而生产的。

28、权利要求15所述的一种包装，其中所述波纹包括许多道波纹，每道波纹相互平行分布，形成一系列横向延伸的波纹构造。

29、权利要求28所述的一种包装，其中所述的每道波纹有一处于最外面的凸部、最内面的根部和与所述凸部、根部相连接的连接部分;所述的凸部是平的，所述的根部也是平的，所述的连接部与凸部形成第1个锐折角，与根部形成第2个锐折角，所述的这两个折角有助于所述波纹构造产生局部收缩以适应所述液体食品的所述冷却。

30、权利要求29所述的一种包装，其中所述包装至少装盛约48流体盎司的所述液体食品。

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