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_3

文档序号:8531328阅读:来源:国知局
br>[0038]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。
[0039]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。
[0040]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。
[0041]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。
[0042]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。
[0043]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° Fo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。
[0044]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。
[0045]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。
[0046]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°C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”。
[0047]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。
[0048]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° Fo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。
[0049]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。
[0050]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。
[0051]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。
[0052]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。
[0053]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(C02)。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)。
[0054]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。
[0055]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
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