[发明专利]用于除去真空压力的顶部空间改型方法和用于该方法的设备

说明书

本申请是名称为“用于除去真空压力的顶部空间改型方法和用于该方法的设备”、国际申请日为2009年5月18日、国际申请号为PCT/NZ2009/000079、国家申请号为200980124882.X的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明总体涉及一种通过对用于除去真空压力的顶部空间进行改型（modifying）而热填充轻量化容器的方法和用于该方法的设备。这通过如下方式实现：用加热的流体填充容器，该术语（流体）在本说明书中用于既包括液体又包括气体，除非另有规定；将容器的内容物密封以便与来自外部空气的污染物相隔离；以及在加盖过程期间调整顶部空间的压力，以使在流体冷却之后消除在容器内产生的真空力。顶部空间改型过程在允许流体内容物冷却以及给容器加标签之前，向下移动在容器的上部颈部区域中位于顶部空间下面的流体。本发明还涉及包装在热固聚酯容器中的热填充和巴氏灭菌产品，并且对于包装其中希望较长存放寿命的氧敏感食物和饮料特别有用。 

背景技术

所谓的‘热填充’容器在现有技术中是熟知的，借此制造商供给用于各种液体的PET容器，这些液体被填充到容器中，并且液体产品通常处于或者大约处于85度C（185度F）的高温下。 

容器制造成耐得住保持加热的液体的热冲击，生成‘热固’塑料容器。这种热冲击是在填充时引入炽热的液体、或者在液体引入到容器中之后加热液体的结果。 

然而，一旦液体在加盖的容器中冷却下来，在容器中的液体的体积就减小，在容器内产生真空。这种液体收缩导致真空压力，这些真空压力将容器的侧壁和端部壁向内拉。如果塑料瓶壁没有建造成刚硬得足以耐受这样的力的话，这又导致它们的变形。 

通常，通过使用真空面板已经适应真空压力，这些真空面板在真空压力下向内变形。现有技术揭示多块竖直定向的真空面板，这些真空面板使容器耐得住热填充过程的严酷状况。这样的竖直定向的真空面板基本上与容器的纵向轴线相平行地布置，并且在真空压力下向内朝该纵向轴线挠曲。 

除竖直定向的真空面板之外，多种现有技术容器也具有柔性底座区域，以提供另外的真空补偿。为热填充设计的多种现有技术容器具有对于它们的端部壁或底座区域的各种改型，以允许尽可能大的向内挠曲，从而适应在容器中产生的真空压力的至少一些。 

然而，即使借助于真空面板的这样的显著移动，容器也要求进一步加强，以防止在真空力下的扭曲。 

由液体冷却产生的液体收缩引起真空压力的形成。真空面板通过有效地产生较小容器以更好地适应内容物的较小体积，来对这种负压挠曲到减小真空力的程度。然而，这个较小形状由产生的真空力保持到位。结构向内挠曲越困难，产生的真空力将越大。在现有技术建议中，在容器中可能仍然存在显著量的真空，并且这往往扭曲整体形状，除非大的、环形加强环提供在水平或横向方位中，通常离对于容器的端部至少1/3的距离。 

本发明涉及热填充容器，并且作为例子可以结合公开号为WO02/18213和WO 2004/028910（PCT说明书）的国际申请中描述的热填充容器被使用，这些国际申请的说明书在适当的地方也全部包括在本文中。 

上述PCT说明书以热填充容器的设计以及克服或至少缓解与这这样的设计有关的问题为背景。 

当将这样的横向定向的面板布置在容器侧壁、端部壁或底座区域 中时，即使在液体冷却下来并且面板翻转（invert）时在从容器完全除去真空之后，也存在问题。容器离开稍高于通常环境温度的填充生产线，并且面板翻转以在容器内实现环境压力，与在现有技术中所发现的负压力相反。容器被加标签，并且常常在销售点处被冷藏。 

这种冷藏提供进一步的产品收缩，并且在具有非常少侧壁结构的容器中（在所谓的‘看着像玻璃的’瓶子），因此可能有在容器上产生的某种嵌板（panelling），这种嵌板是难看的。为了克服这种嵌板的产生，进行提供底座横向面板的尝试，该底座横向面板具有比要求的更大的收缩潜力，从而它可能抵抗在填充期间存在的小的顶部空间的力而被迫翻转。这在填充时产生较小正压力，并且这种正压力提供对于该情形的某种缓解。当进一步的冷却发生时，例如在冷藏期间，正压力可能下降，并且可以在冷藏温度下提供环境压力，并因此避免在容器中产生嵌板。 

然而，这种情形对于设计成功非常困难，因为它取决于利用较大的顶部空间，以便在座翻转时压缩，并且不太希望的是，将比为了保持产品质量所需的更大的顶部空间引入到容器中。