一种用于提供更新鲜的包装咖啡的容器、方法和装置的制作方法

专利名称：一种用于提供更新鲜的包装咖啡的容器、方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于装盛新烘焙和研磨后的咖啡的保鲜包装系统。本发明还涉及一种更方便、更轻巧、且更易手持的装盛新烘焙和研磨后的咖啡的容器，在其运输过程中容器具有增强的每单位质量塑料强度。更确切地说，本发明涉及一种向用户提供较新鲜的烘焙和研磨后的咖啡的方法，从而使这种咖啡能够在包装的开口处散发出更宜人的香味，而且在经过反复开启后还能闻到持久的香味。
背景技术：
包装，例如用于在一定压力下装盛颗粒产品例如新烘焙和研磨后的咖啡的圆柱形筒罐，是本发明包装所适用的各种制品的代表。本领域众所周知，烘焙和研磨后的咖啡会产生大量的油和气体，例如二氧化碳，特别是在烘焙和研磨过程之后。因此，在进行最后包装之前，通常将烘焙研磨的咖啡放置在存储箱中，从而能够最大限度地释放掉这些挥发性的、自然的产物。然后，将最终的咖啡制品装在包装中，并进行真空包装处理。
对最终咖啡产品进行真空包装，使得包装的上部空间中的含氧量降低。这样是有益的，因为氧化反应是造成咖啡口味不新鲜的主要因素。工业中适用的一种常用的包装是一种镀锡钢质圆柱状储藏罐。咖啡首先经过烘焙，再进行研磨，然后被真空包装在一个储藏罐中，该储藏罐必须能够用家庭中最常用的开启工具打开。
在烘焙和研磨之后，必须立即对咖啡进行包装，而无需后续的过程保存，因为无需将咖啡存放至释放气体过程完全结束时。而且，释放出的气体产品通常包含大量所需的挥发性和半挥发性芳族化合物，这些化合物易于挥发，这样本发明的用户就不能享受饮用咖啡过程中的全部益处。另外，芳族化合物损失使其在标准容器中不能释放，这样本发明的用户不能够完全感受到新鲜烘焙和研磨后的咖啡所散发的宜人香味。挥发性化合物所释放的这种香味，在加压的包装中要比在真空包装中更容易闻到。
因此，本发明的目标之一是为烘焙研磨后咖啡提供一种带有手柄的包装，这种包装更轻、更易保鲜、具有更方便的开口和可剥离的密封，而且用“可挤压的”密封装置替代了笨重的标准罐。
发明概述本发明涉及烘焙和研磨后的咖啡的保鲜包装系统。本发明的包装系统包含一个容器，该容器具有一个封闭底部、一个开口顶部和一个主体部分，主体部分环绕一个在该底部和该顶部之间的周边部分。该顶部、底部和主体部分共同确定了一个内部容积。靠近该顶部的主体周边部分周围为连续的隆起部分，并且隆起部分在该主体部分外部形成一条脊。一个柔韧的、可拆卸的密封装置附在隆起部分上，并将隆起部分密封。构成该容器底部和容器主体部分的材料，其拉伸模量范围从至少每平方英寸约35,000磅(2,381大气压)至每平方英寸650,000磅(44,230大气压)。该容器的顶部负载容量为至少约16磅(7.3Kg)。
本发明还涉及用该烘焙和研磨后的咖啡保鲜包装系统装盛咖啡的方法。该方法的步骤包括将烘焙研磨后的咖啡装入该容器，在该容器中注满惰性气体，并用柔韧的密封装置将该容器密封。
本发明还涉及一种制品，它为最终用户提供有益的咖啡香味特性。该制品包含一个密闭底部、一个开口顶部和在所述顶部和所述底部之间的密闭主体部分。该底部、顶部和主体部分共同确定一个内部容积。该主体部分包含一个连续隆起部分，该隆起部分靠近该顶部置于主体部分周边部分周围。该底部和主体部分由聚烯烃制成。一种柔韧的、可拆卸密封装置附在该隆起部分上，这样该密封装置与该隆起部分形成密封。烘焙研磨后的咖啡装在内部空间中，并且该制品所具有的总咖啡香味值至少为约5.5。
附图简述

图1是按照本发明保鲜包装系统的一种优选实施方案的一个分解透视图；图2是保鲜包装系统的一种可供选择实施方案的一个分解透视图；图3是保鲜包装系统的一个示例性密封装置和单向阀组件的一个横截面视图；图4是保鲜包装系统的一个示例性上盖的一个横截面视图；图5是图4中标记为5区域的上盖位于使用位置的一个展开横截面视图；图6是图4中标记为5区域的上盖位于展开位置的一个展开横截面视图；图7是该保鲜包装系统一个可供选择实施方案的一个正视图；图7A是图7中该实施方案的一个平面底视图；图8是该保鲜包装系统一个可供选择实施方案的一个透视图；图8a是该保鲜包装系统的一个可供选择实施方案的一个透视图；图9是用于保鲜包装系统的一种可供选择的示例性上盖的一个等角视图；图9a是图9中该可供选择的示例性上盖的一个平面底视图；和图10是图9中与保鲜包装系统相接触的标记为10区域的一个横截面视图。
发明详述本发明涉及一种装盛烘焙和研磨后的咖啡的保鲜包装系统。该包装系统包含一个容器，该容器具有一个密闭底部、一个开口顶部和一个主体部分，主体部分附有位于该底部和该顶部之间的周边，其中该顶部、底部和主体部分共同确定一个内部容积。柔韧的可拆卸的密封装置附在隆起部分上，并与隆起部分形成密封，隆起部分靠近该顶部，置于该主体部分周边部分的周围。该容器底部和主体部分的构成材料，其拉伸模量范围从至少约每平方英寸35,000磅(2,381大气压)至于每平方英寸650,000磅(44,230大气压)，该容器的顶部负载容量至少为约16磅(7.3Kg)。
本发明更多地涉及利用本发明容器对咖啡进行包装的方法。该方法包括以下步骤将烘焙研磨后的咖啡装入上述容器系统中，在该容器中注满惰性气体，然后用柔韧的密封装置将该容器密封。
本发明还涉及一种制品，该制品具有向最终用户提供有益的咖啡香味特性。该制品包括一个密闭底部、一个开口顶部，和由聚烯烃制造的主体部分，该主体部分在所述底部和顶部之间形成一个封闭的周边部分，同时确定了一个内部容积。主体部分包括一个隆起部分，该隆起部分靠近所述顶部，且连续围绕主体的周边部分。一种柔韧的、可拆卸的密封装置附连在该隆起部分，则其与该隆起部分形成密封。烘焙研磨后的咖啡装在该内部空间中，制品所具有的总咖啡香味值至少为约5.5(在下文中的测试方法部分中描述了一种测定总咖啡香味值的方法)。
本发明的目的、发明方法和制品，是为了向用户提供一种有用的益处，这包括(但不限于)使烘焙和研磨后的咖啡感觉更新鲜、口味更芳香。本发明的这种容器系统，还向最终用户提供了一种方便、实用且成本低的部件来取用烘焙和研磨后的咖啡。
优选地，但又可任选地，该容器上设置有一个手柄部件。更优选地，该手柄部件与该容器的主体部分集成在一起。该手柄部件可便于最终用户抓握该容器系统。这种抓握对于那些手小、或者由于患病、疾病或者其它医疗疾病使得手功能减弱的用户特别有用。
可任选地，但又优选地，本发明在密封装置中具有一个单向阀，用于释放由于烘焙和研磨后的咖啡在自然放气过程中在该容器中形成的过高的压力。而且据信，容器外部温度和高度的变化也会造成该容器内部压力的变化。选择该单向阀是用于在咖啡释放出的气体超过预先确定量时释放咖啡气体，但释放该气体之后必须保持密封，从而在该容器中保留可使产品所排出气味芳香适宜的量。
另一种可选，但又是优选的功能是，本发明在密封装置上设置有一个上盖。该上盖包括一个圆顶，或者腔，由于在该容器内部压力累积，其允许密封装置正向、向外变形。同时该上盖为气密、灵活的，这样在具有或者没有密封装置的情况下，和在最终用户将密封装置去除后，易于使用。该灵活的上盖，还允许最终用户通过挤压圆顶来除去过量空气，因此可从预先打开的容器(挤压)中释放过量周围空气。在最终用户打开盖以后，该上盖还在该容器的环形边缘处形成紧密的密封。在使用之后可能在上盖上产生的不合要求的残留物，而这种紧密的密封能够防止环形边缘受污染。当该密封装置和上盖圆顶部分处在偏移最大点时，该上盖还可任选地允许实施方案中的几个容器层叠在一起。可选择地，该上盖还可具有一个出口，从而便于将截流在密封装置和上盖组件之间释放的气体产品去除，但仍允许“挤压”。
而且，可在该上盖靠近且沿上盖周边部分设置一条肋，该肋确定内圆顶部分和外裙边部分。这条肋形成了一种类似铰链的结构，这样咖啡释放出来的气体造成密封装置的偏移，而密封装置的又造成内圆顶部分向外偏移，这样肋的作用就相当于裙边部分的一个悬臂。这样，圆顶部分向外偏移造成裙边部分向内偏移到容器壁外部，这样增强了密封特性，而且相对于该容器，上盖的耐受力也增大了。
容器参见图1，保鲜包装系统10通常包括一个容器11，该容器由例如聚烯烃的一种化合物制成。用于制造本发明的示例性、但非限定的化合物和聚烯烃包括聚碳酸酯、低浓度聚乙烯、高浓度聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯，及其共聚物和及其组合物。本领域的技术人员应该知道，本发明的容器11可以为任何形状，而且可以利用任何适用的材料制造。容器11通常包括一个开口顶部12、一个密闭底部13和一个主体部分14。开口顶部12、密闭底部13和主体部分14确定装盛产品的内部容积。而且，制造密闭底部13和主体部分14所使用的材料应符合以下要求，即其抗拉模量范围为从至少约35,000磅/平方英寸(2,381个大气压)到至少约650,000磅/平方英寸(44,230个大气压)，更优选地为从至少约40,000磅/平方英寸(2,721个大气压)到至少约260,000磅/平方英寸(17,692个大气压)，最优选地为从至少约95,000磅/平方英寸(6,464个大气压)到至少约150,000磅/平方英寸(10,207个大气压)。抗拉模量定义为，在弹性变形范围(即最大至塑变点)内应力与应变的比值。其测量使材料产生特定变形量所需施加力大小，因此是对材料固有刚性的测量。
优选地，将底面部分13设置为向内凹面，或者凹槽，使其与内部空间相对，这样可使由于内部空间的内压力增大所造成的不合要求的偏移最小。如果底面部分13向外充分扩展，使底面部分13向外凹，那么容器11将形成一种本领域通常所指的“摇晃底面”。即容器静置于平面上时，如果底面部分13向外偏移，该容器系统10将不能保持稳定，保鲜包装系统10将很容易出现前后晃动。
如图7A所示，大致沿容器11的纵轴在容器11的密闭底部13上设置多个凸起。在一优选实施方案中，凸起40与容器11的密闭底部13成斜角。如果该容器11呈圆柱状，据信可将凸起40大致沿直线置于容器11密闭底部13的直径上。尽管如此，但是本领域的技术人员会明白，可将凸起40按任意几何排列设置在容器11的密闭底部13上。不受理论的约束，据信，容器11的密闭底部13向外偏移，则凸起40可以延伸出容器11的密闭底部13的几何面。利用这一方法，利用容器11内部施加向外的力，就使得这种容器11原本“摇晃的底面”能够与其它的面保持稳定关系。而优选地实施方案利用了设置在密闭底部13上的四个凸起40，本领域的技术人员应明白，实际上可在密闭底部13上设置任意数量的凸起40，从而在密闭底部13向外偏移的面上得到一种稳定的结构。另外，凸起40可为方形、三角形、椭圆形、四瓣形、五边形、梯形，也可以在密闭底部13上的圆环处将其排列成多个套叠构型，及其组合形式。
再参见图7A，圆环42，或任何其它突出的几何形状，包括中断的几何构型，可设置在容器11的密闭底部13上。可通过确定圆环42的大小以便于容器11的多个实施例的层叠或者堆叠。换言之，圆环42设计为可实现多个容器11在上盖30上依次层叠。不受理论的约束，据信，通过利用置于容器11的密闭底部13上的圆环42获得的套叠方便性，可使结构稳定度增强。
还据信，可将容器11的密闭底部13设计成本领域技术人员所知的四瓣形，或者五边形。再次，不受理论的约束，据信这样的四瓣形或五边形设计，能够增强容器11的密闭底部13的抗变形能力，这种变形由容器11内部产生的内部压力造成。
再参见图1，容器11可以呈圆柱状，且侧面基本为平滑的。手柄部分15分别形成在容器主体部分14中的准确位置上。以预定间隔在手柄部分15上可形成多条防滑带16。如本领域的技术人员所知，制造手柄部分15的目的是在最有效位置上给出一个抓握面，使得手小或因创伤而造成虚弱或疾病的用户能用最小的力抓握容器部分11。而且，由于上述构型，容器11可易于抓握。除此之外，容器11可具有一个隆起部分17，该隆起部分17为一个环形边缘，其结构类似于在容器11的开口端上设置的结构。隆起部分17可提供一个平面，通过该平面使密封装置18可拆卸地附在隆起部分上，并为上盖30的裙边部分32提供一个固定面。
在如图2所示的一个可供选择的实施方案中，容器11a为侧面基本平滑的平行管状。手柄部分15a分别在容器主体部分14a的弓形位置上形成。在手柄部分15a上以预定间隔形成多个抓握小块16a。对应的密封装置18a和上盖30a，可利用本领域技术人员已知的方法固定在容器11a上。
在如图7所示的一个可供选择的实施方案中，手柄部分15b可优选为对称的。不受理论的约束，据信，对称的手柄部分15b可防止由于容器11b内部压力的增大而造成手柄部分15b倒置。据信，对称形成的手柄部分15b可将容器11内部产生的内部压力均匀地分配在整个手柄部分15b上。
同样如图7所示的可供选择的实施方案，手柄部分15b的所有部分，或与容器11b的纵轴平行，或与容器11b的纵轴垂直。不受理论的约束，据信，手柄部分15b，安排为提供手柄部分15b的所有组成部分，或与容器11b的纵轴平行，或与容器11b的纵轴垂直，可降低由于容器11b内部产生的压力而形成的弯曲力。这有助于避免由于容器11b内部产生的压力对该容器造成巨大破坏。
而且，相对于容器11b的主体部分14b，以凹进构型提供具有手柄部分15b的容器11b，可使最终用户只需较小的力就能够长时间地紧握容器11b的手柄部分15b。另外，凹入手柄部分15b，有助于防止最终用户对容器11b的外部施加过大的力，从而导致容器11b的巨大破坏与变形。
再参见图1，容器11表现出较高的塑料每单位质量顶部负载强度。利用本发明，可将已装满产品且封闭的容器安全地叠放于另一容器上，而无须考虑叠放对底部容器造成的压塌或变形。通常，容器下垫有夹板，通过夹板可将几个容器以阵列形式层叠。在有60个容器的情况下，可将每个重量为约30磅(13.6Kg)的层叠排列容器放置在托板上。在某些情况下，可将这些托板叠放在另一托板上。可知最底层容器将承受非常大的纵向力。依照传统，聚合物容器不可能承受这么大的纵向力。因此，为避免在层叠的情况下出现塌陷或弯曲，当这些容器处在一种室温和压力环境中时，每个容器的顶部压力耐受能力应至少为约16磅(7.3Kg)。更优选地，按照本发明，每个容器应具有的顶部压力耐受能力至少为约48磅(21.8Kg)。
如图7所示，容器11b的主体部分14b其上可具有至少一个偏移区域43，以隔离容器11b的偏移，这种偏移或由于容器11b的内部压力，或由对容器11b的外部压力而造成。如图所示，至少一个该偏移区域43可以大致确定由圆柱状侧壁确定的容器11b的沿直线的区域。尽管如此，本领域的技术人员应明白，与主体部分14b合为一体的至少一个偏移区域43，可呈任意几何形状，例如任意多边形、圆形或者不一致的形状。不受理论的约束，据信，整个容器壁厚均匀的一个纯圆柱状容器11b，能够承受容器11b内部产生的压力，或对容器11b上的外部压力。尽管如此，不受理论的约束，据信，当所施加的力超过一个纯圆柱状容器11b器壁的强度时，可能会出现不合要求的凹陷或弯曲等偏移。纯圆柱状容器11b中存在的不均匀性，例如容器壁厚变化，或者具有例如手柄部分15b等特征形式，都可能由于容器11b外部和容器内部的压力差对该容器造成巨大损坏。
尽管如此，采用至少一个偏移区域43据信可允许容器11b的主体部分14b的内部存在弯曲部分。这样，据信，主体部分14b能够在不造成巨大损害的情况下均匀变形，而且不会出现不希望的物理和/或可视的效果，例如凹陷。换而言之，由于容器11b的内部或外部压力的作用使该容器的容积改变，这也就改变了该容器11b的最终容积，从而降低了压力差，也因此降低了施加在该容器壁上的力。还据信，不受理论的约束，固体或者液体，或者任何其它基本上不可压缩的物质，对至少一个偏移区域43向内的偏移可具有一定承受能力。例如，所装为如烘焙和研磨后的咖啡等的粉末，对至少一个偏移区域43向内的偏移可具有一定承受能力，这样可使至少一个偏移区域43与容器11b的纵轴保持基本平行，这样就能够有效提高容器11b的顶部负载耐受能力。可撕掉的层状密封也可随外部压力改变而发生偏移。
在一个非限定的，但优选的实施方案中，容器11b具有至少一个偏移区域43，可将该偏移区域43制成矩形嵌片形式。嵌片半径大于容器11b的半径。嵌片设计为其抗偏移能力小于容器11b上靠近矩形嵌片部分的抗偏移能力。这样，嵌片上出现的任何移动将隔离在该嵌片上，而不会影响容器11b的任何其它部分。
如图1所示，不受理论的约束，通过根据基本容量变化进行调整，容器凸边据信应足以耐受容器11在真空下压力，这样可提高容器11的顶部负载耐受能力。尽管如此，如本领域的技术人员所知，该容器凸边据信在可能范围内还应尽量小。
如图7所示，容器11b的主体部分14b还至少有一条与其合成为一体的肋45。据信，通过位置调整使至少一条肋45与容器11b的纵轴平行，并且靠近至少一条嵌片43，这样至少一条肋45可辅助对至少一条嵌片43的移动的隔离进行有效地控制，以使至少一条嵌片43的向外或者向内的旋转运动更为方便。另外，据信，在至少存在额外顶部负载强度的情况下，至少一条肋45还能够增加容器11b的结构稳定度。换句话说，至少一条肋45能够提高容器11b对所施加压力的承受能力，此处外加压力由其它容器的位移，或容器11b顶部所叠加的其它物体产生。为恰当实现容器11b的附加结构稳定度，本领域的技术人员能够确定所需至少一条肋45的位置、高度、宽度和几何形状。而且，本领域的技术人员也知道，可以将至少一条肋45设置在容器11b上，使其平行于容器11b的纵轴，并且环绕容器11b的横轴，或者为一种中断的设计形式，可以为线条形或环形，则容器11b的整个表面上形成多嵌片状。
另外，容器11b通常还有一个与该容器合为一体的装饰边46。在一个优选实施方案中，装饰边46设计为一种圆环形，据信它能够为容器11b提供附加的圆周强度，令人惊奇地，它还能够提供一个手指窝44，以帮助用户将上盖30移除。另外，本领域的技术人员可以通过增加加强肋47来完成46以附加能力的形式进一步增强容器11b的顶部负载能力。在一个优选实施方案中，将肋47设置成与容器11b的横轴平行，并且与装饰边46垂直。
如图1所示的容器11，为优选利用聚烯烃化合物吹塑制成。例如，聚乙烯和聚丙烯，是两种适宜与食品接触的低成本树脂材料，是隔绝水气的非常好的阻挡物。尽管如此，本领域的人知道这些材料不是非常适于包装对氧化敏感、且保存期要求较长的食品。作为一种非限定实例，乙烯乙烯醇(EVOH)可作为这样一种非常好的阻挡层。这样，在两层或者更多层聚烯烃之间夹上一薄层EVOH即可解决该问题。因此，通过使用为每种树脂配置的挤出机，可在多层结构的形成过程中使用吹塑加工。另外，本发明容器也可采用其它示例性的方法制造，其中包括注模法和拉伸吹塑法。
按照本发明的一个优选实施方案中，如图1中的容器11、图2中的容器11a和图7中的容器11b，都能够利用多层结构吹塑法制造，从而防止抗氧化阻挡层受潮。在一个优选实施方案中，通过使用比较便宜的材料构成多层结构的整体部分，可利用该结构制造一种较为经济的结构。
用于制造本发明容器的一种多层结构的另一个示例且为非限制实例，可包括一个包含纯净聚烯烃材料的内层。向外的下一层为包含可回收容器材料的层，如本领域的技术人员所知为“回收物料”层。其下的层包括一薄粘合剂层、阻挡层和将阻挡层粘合到该容器上的其它粘合剂层。最外面一层可包含由纯净聚烯烃材料制成的其它层。
用于制造本发明容器的一种多层结构的其它示例性且为非限制实例，包括一个包含纯净聚烯烃材料的内层。其下的层包括一薄粘合剂层、阻挡层和将阻挡层粘合到该容器上的其它粘合剂层。向外的下一层可为包括可回收容器材料的层，如本领域的技术人员所知为“回收物料”层。最外一层可包括由纯净聚烯烃材料制成的其它层。对任一情况，本领域的技术人员应知道，也可以使用其它可用化合物或者这些化合物的组合，例如聚烯烃、粘合剂和阻挡层。还可在多层结构的任一层中或者一层上添加除氧剂，以清除制成品容器内的结合氧或游离态氧。这种除氧剂可包括除氧聚合物、化合的或者非化合的金属离子、无机物粉末和/或无机盐，及其组合物、和/或能够进行缩聚、转化酯化反应、转化酰胺化反应，和类似转移反应的化合物，其中转化反应过程中消耗游离态氧。
这种材料和容器的其它形成过程，在Wiley和Sons所著的Wiley包装技术百科全书(The Wiley Encyclopedia of Packaging Technology)(1986)中有详细介绍，在这里引用以供参考。优选地，容器11、11a和11b的内层由高密度聚乙烯(HDPE)制成。
按照本发明的一种优选聚烯烃吹塑容器，如图1和图7中的圆形容器，或者图2中的平行管容器，它们能够具有理想的最小包装重量，同时仍能够提供实现本发明目标所需的顶部压力特性。按照本发明，能够提供足够结构刚度的示例性材料(低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET))和这些化合物初始质量的详细内容列于表1。
表1在给定材料和顶部压力(未装产品)情况下，额定值为3.0升的容器包装形状和重量
可令人惊奇地发现，在化合物初始重量相同的情况下，符合本发明的装满最终产品且密封的容器具有增强的特性。具有这种优点，现在可使用较少的初始材料，提供符合本发明的顶部压力值。按照本发明，示例性材料和化合物(LDPE、HDPE、和PET)初始质量提供了装满产品并且密封的容器所必须的结构刚性，详细结果列于表2。
表2在给定材料和顶部压力(装满产品)的情况下，额定值为3.0升的容器的包装形状和重量
再参见图1，在容器11上的开口端上的隆起部分17为边缘形式结构，其上带有纹理表面。设置在隆起部分17上的纹理表面可包括突出表面，其形式可为隆起状、环形构件和/或断面线，以便于将可拆卸密封装置19更好密封。示例性但为非限制的环形构件可包括单个垫圈或者从隆起部分17的密封表面突出的为同心圆环的一系列垫圈。不受理论的约束，据信，在密封过程中，隆起部分17上带有纹理的表面能够使所施加的压力更均匀和/或更集中。由于在塑模、整修、运输等过程中和容器11制造过程中可能引入凹凸不平，纹理表面可提高隆起部分17和可拆卸密封装置19间的密封性能。
可拆卸密封装置再参见图1，保鲜包装系统10包含一个密封装置18，该密封装置为层压、可剥离封条19，附于容器11上并将该容器密封。可剥离封条19上有一个孔，在该孔下方加一个出气阀，该出气阀作为一个整体标记为参考号20。可以将单向阀20焊在或者粘在可剥离封条19上。
按照图3中的一个优选实施方案，从可剥离封条19的内部到可剥离封条19的外部是一种层压结构，依次包括一层内膜21，例如为聚乙烯材料；一阻挡层22，例如为一金属片，优选地为镀金属PET、镀金属PE、或者铝，以及一层塑料的外膜23，例如PET。优选地，内膜21材料与制造容器11外层的材料相同。因此，优选地，内膜21的制造材料为聚烯烃，而更优选地为聚乙烯(PE)。优选地，塑料外膜23由，例如聚酯材料制成。尽管如此，本领域技术人员也可使用其它的材料，例如箔材料制成的密封装置，和其它可延展和不可延展的层结构，这些仍然包括在本发明的范围内。另外，为除去游离态的氧和化合态氧，可在可剥离封条19的任何层的层中和层上面加上一种除氧剂，如上文所述。
在内膜21和阻挡层22上面都要打孔，优选采用切割、扎孔或冲压法，以形成流出口24，如图3所示。在出口开口上部，外膜23没有层压在阻挡层22上，这就形成纵向通道25。通道25贯穿层压结构的整个厚度，以在制造过程中，使通道25延伸至密封装置18的边缘。
最终，通过外膜23和出口开口24的非层压部分形成了一个非常简单、经济的单向阀20。由容器11内的内容物所产生的气体可通过阀20流至周围环境中。由于容器11的内部存在超压，且由于因内部压力使外膜23通常粘附或至少紧靠着阻挡层22，这就防止了多余的气体，如氧气，流入容器11并使内容物发生氧化。这样，为释放气体，作为隔膜的外膜23必须由包装的内部气压抬高。优选地，单向阀20对容器11内生成的压力作出反应。该压力可超过10毫巴，优选超过15毫巴，更优选可超过20毫巴，最优选超过30毫巴。
另外，可在通道25中注入少量液体。该液体可以是水、硅氧烷基油或是用助剂处理过的油，这就可防止油在使用该产品前变质。可通过改变通道25内液体的粘度调整容器11的内部气体释放时的压力。
在一个可供选择但为非限制的实施方案中，单向排气阀可包括一个阀体、一个机械阀单元和一个可选择的如美国专利5,515,994号中所述过滤器，引入本文以供参考。
密封装置18优选沿容器11的环形边缘(隆起部分)17与容器11密封。优选但为非限制的密封方法包括热封法，该方法结合一块热金属板，通过密封装置材料和容器的环形边缘施加压力并产生热，从而实现融合粘接。所达到的剥离强度通常由密封过程中所施加的压力、温度和保压时间共同决定。尽管如此，本领域的技术人员应该知道，为达到足够且有效的剥离强度，也可使用其它类型的封条和密封法，包括(但不限于)置于环形边缘17上的多个环形封闭泡。
如在图8所示的一个可供选择的实施方案中，容器11c的可剥离封条19c可包括一个可转动倾倒装置50。可转动倾倒装置50可置于可剥离封条19c或容器11c的任何位置。在一个优选的实施方案中，据信，还可将可转动倾倒装置50置于一个位于容器11内部体积中可剥离封条19c之下的位置。这可使用户撕下可剥离封条19c，露出具有可转动倾倒装置50的不可剥离封条。这样用户便可旋转可转动倾倒装置50，倒出装于容器11c中的产品。通过可转动倾倒装置50从容器11c中倒出产品后，用户可旋转可转动倾倒装置50有效地关闭不可剥离封条，从而有效地密封容器11c。本领域的技术人员都了解，示例性但为非限制的，可转动倾倒装置50的实施例包括倾倒出口。
如本领域的技术人员所了解，据信，可转动倾倒装置50的尺寸应便于产品从容器11c中流出。可在可剥离封条19c或不可剥离封条上设置一个浅凹、槽或其它孔口，以便于用户插入附件或者其它装置，从而有助于对可转动倾倒装置50施加必要的力。
在如图8a所示的一个可供选择的实施方案中，由可剥离封条19d或不可剥离封条形成的刮片52，可用它来刮除体积测量装置中的多余产品。不受理论的约束，据信，通过增加包装密度和体积测量装置中的体积，刮片52有助于使产品的测量更加一致。而且据信，可剥离封条9d或不可剥离封条残余物可有助于保存容器11d中产品自然产生的各种芳香和非芳香气体。
上盖参见图1，可任选的，保鲜包装系统10包括一个包括圆顶部分31的上盖30、裙边部分32、肋33和可任选的通风口34。作为一种非限制实例，通常上盖30由弯曲系数小的塑料制成，如低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、其共聚物以及其组合物。这允许上盖在30具有高度柔性的同时仍可提供足够的刚度，以容许容器的连续层叠。通过使用柔性上盖30，包装时对容器11所施加的机械力，以及在用户打开后再次盖好上盖30时对容器11施加的力都将减小。柔性上盖30的一个令人惊奇的特点是，最终用户可从容器11中“挤压”出超出大气的气体，这就较少了存在于容器中的氧气量。另外，可将除氧剂加到可剥离封条19的任何一层中或之上，以除去游离态或化合态的氧，如上文所述。
圆顶部分31通常被设计成具有一个弧度，因此也具有一定的高度，以在作为一个包装产品如烘焙和研磨后的咖啡产生气体时，适应密封装置18自容器11向外偏移。圆顶部分31所需弧度的大小可作为对密封装置18偏移量的一个预测，可通过数学计算进行确定。作为一个非限制的实施例，在密封装置18的内部压力为15毫巴时，对于标称直径为6英寸(15.25cm)的上盖，圆顶部分31的额定高度可为0.242英寸(0.61cm)。而且，由于容器11的内部压力增大，圆顶部分31的可偏移量通常还会超过其初始高度，使密封装置18在单向阀20释放任何气体之前升高。
参见图4，上盖30上包括一条肋33。肋33自通常为平面的圆顶部分31向外突出，并成为圆顶部分31和裙边32之间的物理连接。通常，裙边32呈钩状，目的在于与容器11的隆起部分17紧紧相连。肋33的相当于一个悬臂铰链，将裙边33与圆顶部分31隔开，以使圆顶部分31的向外偏移(O)转化为裙边33的向内偏移(I)。这种悬臂运动使上盖30更易盖到容器11上，并在内部压力的作用下有效地加强密封性。
另外，肋33允许上盖连续层叠以备运输。裙边32优选在终端附近具有一个平面部分，以允许连续上盖的套叠。而且，肋33可自圆顶部分31充分延伸出去，以使连续系统进行层叠，而不因密封装置18的最大偏移和上盖30的圆顶部分31使层叠中断。不受理论的约束，据信，向下的负载压力将全部加在肋33上，而不会经过圆顶部分31。由肋33承受所有向下的力，还能使密封装置18免受因抗密封装置18自容器11向外膨胀的力的作用，向外膨胀是由于所装产品产生了气体。
如图5所示为环绕肋33部分的一个分解图，圆顶部分31与容器11的隆起部分17对应啮合。作为一个非限制实施例，打开容器11后，需移动上盖30。用户将上盖30置于容器11上，以使肋33的内边沿34与隆起部分17相接触。然后，用户向裙边32施加向外的压力，向圆顶部分31施加向下的压力，以排出大部分滞留在容器11上部空间的环境空气。如图6所示，然后，肋33的内边沿34则完全固定于隆起部分17上，这就形成完全密封。在一个非限制实施例中，隆起部分17与一条垂直于主体部分14的线之间的距离变化范围为-5°至+5°。通过设计使变化时，内边沿34与隆起部分17仍然能够接触。在另一个非限制实施例中，对于一个宽度为四毫米至六毫米的隆起部分17，在三毫米处额定测得肋33的内边沿34的总位移距离。据发现，当隆起部分17成一定角度设置时，则能在隆起部分17上形成一个足够的面，以将密封装置18的粘合附件密封到隆起部分17上。
另外，不论密封装置18是否在适当的位置，肋33的内边沿34都可有效防止隆起部分17受到污染，从而提供更好的密封。由于所装产品释放气体而在容器11内部产生压力，上盖30的圆顶部分31会向外偏移。这种向外偏移将使肋33的外边沿34沿着隆起部分17向容器11的中心移动。这种向内移动则通过肋33将施加到裙边部分32的向内力转化成施加到容器壁14和隆起部分17上的外部力，从而得到一个加强的密封。除此之外，由于密封装置18的挤压造成圆顶31的明显偏移，使得内边沿34从隆起部分17上的位置移开，这样被排出去的气体就可通过隆起部分17释放到盖30的外边。这就无需上盖30的通风口。
如图9所示，在上盖30b的一个可供选择的实施方案中，包括多个套叠圆柱结构。换言之，在该可供选择的实施方案中，上盖30b的基座，直径为d，形成一个基座部分60，在该基座部分，上盖30b的上部62，直径为d-Δd置于其上。可在上盖30b的上部62之上设置一个环形隆起部分64。据信，设置在上盖30b的上部62上的环形隆起部分64可提供一种形式，通过这种形式，设置在密闭底部13上的圆环42可紧紧套叠在一起。
如图9a和图10所示，在一种可供选择的实施方案中，在上盖30b的基座部分60的内表面上可设置一个圆形密封环66。可惊奇地发现，圆形密封环66便于啮合面与圆形密封环66和容器11的装饰边对应。这种形式的啮合面提供了一种靠听声音来识别两个面是否已相互接触的方法，从而确保隆起部分17和上盖30b的内表面之间密封完好。上盖30b的一个令人惊奇的特点是，最终用户可从容器11中“挤压”出超出的大气气体，从而减少存在于容器中的氧气量。而且，据信，基座部分60的一个内表面与隆起部分17的至少一部分啮合，因此，这为具有隆起部分17的基座部分60的内表面提供了一个上盖。本领域的技术人员知道，可使用圆形密封环66的任何形式以提供方便的对应啮合面，这些形式包括但非限制于非连续圆环、多个隆起及其组合。还据信，给出的隆起部分69的形式为圆环形、多个隆起和本领域技术人员所知的其它隆起，这些隆起可提供一种在上盖30b用于容器之前多个上盖30b层叠的方法。
如图9a所示，惊奇地发现设置在上盖30b内表面的多个隆起68可利于容器11上的上盖30b的位移。不受理论的约束，据信，多个隆起部分68可利于上盖30b的位移。还据信，在容器11上的上盖30b在多个隆起68产生位移时，通过设置在上盖30b内表面上的多个隆起68可有效地将施加到上盖30b上力的水平分量转移，从而使多个隆起68可有效地穿过容器11的边沿，并最终使上盖30b的纵轴与容器11的纵轴对齐。本领域的技术人员明白，多个隆起68可包括复杂的多个球形、半球性、椭圆形、四分之一圆形和多边形的凸块、锯齿形及其组合形式。
咖啡的包装在此详细说明根据本发明包装纯烘焙咖啡的一种优选包装方法，目的在于为提供一种更为保鲜的包装咖啡产品。
将纯咖啡豆优选混合后倒入烘焙机，在烘焙机中利用热空气将咖啡烘焙至产生香味所需的温度。然后使烘焙过的热咖啡在空气中冷却，随后除去无用的碎渣。
在一个优选但为非限制的步骤中，在将咖啡研磨成大片的碎料之前，先将纯烘焙咖啡捣碎并规格化(混合)。然后将咖啡研磨并切割至所需颗粒尺寸，以形成磨碎的尺寸。接着将研磨咖啡优选倒入一个与研磨机头底部相连的混合器中。在该混合器中，将研磨咖啡优选进行轻微混合，以改善咖啡的外观(成色)。作为另一个非限制步骤，将咖啡从混合器中倒出，并使咖啡通过一个振动筛以除去大片的咖啡。
然后，将研磨咖啡优选倒入一个填充缓冲漏斗，随后倒入填充仪器(填充器)。填充器称量出所需的咖啡量并依次倒入一个小桶中，将预先称好的咖啡倒入上述制成容器中。容器优选用额外咖啡量填满，以达到所需的目标重量。
然后优选向容器充惰性气体驱气，以除去容器上部空间内的环境氧气。非限制但为优选地，惰性气体为氮气、二氧化碳和氩气。可任选择地，可采用前述除氧剂，除氧剂通常以小包形式置于容器中，以除去游离态氧和化合态氧。如前面所公开，将一密封装置置于容器上，以使内容物有效地与环境空气密封开来。该密封装置上面优选设置有一个单向阀。如前面公开的，在该容器上使用一个上盖，该上盖有效地盖住密封装置并固定于该容器的侧壁脊中。然后将成品容器打包到托架中，经热缩包装和组套以备运输。
新鲜度据信，最终得到的所发明的包装系统为用户提供一种可闻到新鲜味道的包装烘焙和研磨后的咖啡，打开包装后，这种咖啡将散发出很浓的香味，并在反复连续打开包装系统的盖时，可明显闻到持久的香味。不受任何理论的约束，据信，烘焙和研磨后的咖啡会释放出气体和油，这些气体和油吸附在容器和封闭装置内部所包含的聚烯烃化合物上。将封闭装置取掉后，聚烯烃化合物将这些被吸附的气体和油释放回密封容器的上部空间。据信，所发明的包装系统还可防止有害香味和味道渗入到包装系统中。这样，可对此处例举的包装系统结构进行改变，从而提供益于本发明所公开的大部分产品的使用。为此，据信，这种包装系统还可用作各种产品容器，并仍具有本发明所述优点。
就制品“总咖啡香味值”而论，本制品使得所申请的制品具有出奇香味的优点，这是一种绝对的独特性。所申请产品的独特性，相对于对照制品(一个利用现有技术制造的金属罐，如下文所述)，它具备香味的优点。这种独特性在此引用作为本制品的“咖啡香味差值”。在下文的测试方法部分中将对总咖啡香味值和咖啡香味差值作详细说明。本发明的制品总咖啡香味值至少为约5.5。优选地，该制品的总咖啡香味值至少为约6，更优选地至少为约6.5，仍更优选地至少为约7，以及仍更优选地至少为约7.5。
优选地，本发明的制品咖啡香味差值将至少为约1.0，更优选地至少为约2.0和最优选地至少为约2.8。
测试方法一个测试容器和一个现有工业标准金属容器(对照容器)，将相同的烘焙和研磨后的咖啡产品装于两种容器中，根据以上说明进行准备并在测试前储存120天。在测试之前瞬时内，将容器倒空，并用纸巾清除附着的烘焙和研磨后的咖啡产品。然后将每个容器盖好，需在测试之前保持直立以进行静置。在测试期间，所使用的每个容器可与同样准备好的容器互换，但未使用容器的间隔时间为1小时。对照容器为一个标准的603、镀锡的、3.0磅(1.36Kg)重的真空包装钢罐。
利用各种标准敏感度方法作为敏感度筛选一部分，对每个参与测试者的香味分辨能力进行筛选。利用Sensonics公司研发的香味粗略嗅觉敏锐度筛选测试方法(通用型)对参与测试者的香味识别能力进行评估。利用这种测试方法对通过“擦-和-闻”可成功识别香味的潜在参与测试者进行测试。
然后将四十个成功的合格参与测试者的眼睛蒙上，让每个参与测试者评估一个测试容器和一个对照容器。每位被蒙上眼睛的参与测试者闻第一个容器(待测容器或对照容器)，并参照以下描述确定香味在1到9的范围内的等级(仅为整数)从没有香味(1)到的香味很浓(9)。在一段简短松弛时间段之后，由被蒙上眼睛的参与测试者对第二个容器进行评估。利用额定值相同的系统，由参与测试的人对总咖啡香味的范围进行再一次评定。
将总咖啡香味值分组结果列出，并进行统计评估。基于学生T统计测试，对标准偏差进行置信度为95％的计算，注意到两种被测产品的平均值之间存在着明显的统计差别。利用现有烘焙和研磨后的咖啡包装方法，示例性和统计的“盲测试”分组调整结果如下表3所示表3烘焙和研磨后的咖啡敏感度分组结果在120天70°F(21℃)时对本发明制品与目前制品的比较
依照该测试分组，可令人惊奇地发现，该制品为用户提供了感觉“更新鲜”的烘焙和研磨后的咖啡制成品。将总咖啡香味的改进从对照样本调整分组值4.5，提高到本发明制品调整分组值7.3，得到的调整分组差值为2.8。
虽然已经针对本发明的具体实施方案进行了说明和描述，但对于熟悉本领域内的人员来说，在不背离本发明精神和范围的情况下，显然还可以作出多种变化和改变。本领域的技术人员也能明白本发明的范围还包括上述实施方案各种特征的互换。因此所附权利要求书意在覆盖所有这些属于本发明范围的变化。
权利要求
1.一种包装系统，所述包装系统的特征在于其包括容器，所述容器具有纵轴，并且其特征在于具有密封的底面、开口顶面和主体部分，所述主体部分在所述底面和所述顶面之间具有封闭的周边；其特征还在于所述底面、顶面和主体部分共同限定内部容积；连续设置于所述主体周边的隆起部分紧靠所述顶面，其特征在于所述隆起部分在所述主体外部形成脊；柔性密闭装置，所述密封装置可拆卸地附着并密封于所述隆起部分；其特征还在于所述底面和所述主体部分用某种材料制成，所述材料的抗拉模量值的范围为至少约35,000磅/平方英寸(2,381个大气压)至至少约650,000磅/平方英寸(44,230个大气压)；和，其特征还在于所述容器具有的顶部负载耐受能力为至少约16磅(7.3kg)。
2.如权利要求1所述的包装系统，其特征还在于所述密闭装置上设置有单向阀。
3.如前述任一项权利要求所述的包装系统，其特征还在于所述底面和所述主体部分由吹塑材料形成。
4.如前述任一项权利要求所述的包装系统，其特征还在于所述材料为多层结构。
5.如前述任一项权利要求所述的包装系统，其特征还在于所述主体部分上设置有把手。
6.如前述任一项权利要求所述的包装系统，其特征还在于所述把手与所述容器的所述纵轴基本平行。
7.如前述任一项权利要求所述的包装系统，所述包装系统还包括具有肋的上盖，所述肋设置于靠近并沿着所述盖的周边，所述肋限定所述上盖的内部圆顶部分和外部裙边部分。
8.如前述任一项权利要求所述的包装系统，其特征还在于在所述主体部分上至少设置有一个偏移区域。
9.如权利要求8所述的包装系统，其特征还在于所述的至少一个偏移区域对作用于所述容器的至少一个内部或外部力作出响应。
10.如前述任一项权利要求所述的包装系统，其特征还在于其中所装为咖啡。
全文摘要
烘焙和研磨后的咖啡的保鲜包装系统，其具有至少为约16磅(7.3Kg)的顶部负载耐受能力，其包括一个可层叠的容器，该容器具有一个密闭的底面、一个开口顶面以及在底面和顶面之间的封闭周边部分形成一个主体部分。环绕所述主体的周边部分连续设置了一个隆起的部分(17)，隆起部分紧靠所述顶面，并在所述主体的外部形成一条脊。在隆起部分上可拆卸地附有一个柔性密闭装置(18)，以使该密闭装置将容器的内部空间密封。容器的底部面与容器主体部分的制造材料所具有的抗拉模量值范围为至少约35,000到650,000磅/平方英寸(至少为约2,381至至少约44,230个大气压)。
文档编号B65D51/20GK1512949SQ02811241
公开日2004年7月14日 申请日期2002年6月3日 优先权日2001年6月4日
发明者戴维·A·多尔顿, 詹姆斯·D·史密斯, 詹姆斯·L·博诺, 萨米尔·蒙古尔, 艾莎·巴里, 詹妮弗·R·弗罗伊德, D 史密斯, L 博诺, R 弗罗伊德, 蒙古尔, 巴里, 戴维 A 多尔顿 申请人:宝洁公司