專利名稱：用于填充可收縮容器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種填充具有液體產(chǎn)品的可收縮容器的方法。本發(fā)明描述 了在高溫下將產(chǎn)品填充到塑料容器中，該塑料容器在所述高溫下會收縮。
該方法特別地可應(yīng)用于填充未經(jīng)過熱定形的含有超過6(TC的產(chǎn)品的PET瓶 子。
背景技術(shù)：
聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶由于其極佳的耐光性、透明性以及 感官性而在許多領(lǐng)域使用。這些瓶子是通過在模型中在兩個軸上拉伸預(yù)成 型坯以高的生產(chǎn)率進行制造的。
然而，盡管這種瓶子具有許多優(yōu)點，但是它們具有在其溫度超過60 。C時變形的缺陷。在高溫(85°C )下用產(chǎn)品填充瓶子會導(dǎo)致這種變形，而 使所述瓶子不適合于使用。現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)描述了用于補救上述缺陷并允許 PET并瓦子被熱填充的幾種方法。
考慮到熱定形是改進在兩個軸上定向的PET瓶子的耐熱性的最有效的 方法。在商業(yè)行為中廣泛使用的該方法的原理是，對瓶壁進行熱處理，以 增大結(jié)晶化，和因此改進在高溫下的分子安定性。該原理可以以各種方式 由現(xiàn)有技術(shù)描述的熱定形方法和裝置應(yīng)用。熱定形方法的一個主要優(yōu)點是 不必改變填充處理，而是在所述瓶子的制造過程中對瓶子實施熱定形。
然而，經(jīng)過熱處理以允許在高溫下填充液體的瓶子有許多缺陷。
第一個缺陷在于，僅可以使用特定等級的聚對苯二曱酸乙二醇酯。這 些等級更加難以制造，且增大了容器的成本。
第二個缺陷在于，由于熱定形方法減緩了吹塑循環(huán)，導(dǎo)致瓶子生產(chǎn)率 的降低，。第三個缺陷在于，由于這些瓶子的重量，當(dāng)用熱的液體填充瓶子時， 在冷卻后，會在瓶子內(nèi)部產(chǎn)生負壓，所述負壓可隨機地使瓶壁變形。最廣 泛使用的用于抵消瓶內(nèi)負壓的方法是增加補償板，該補償板可允許瓶子以 可控的方式變形。然而，具有補償板的瓶子更加堅硬，因此也更重。因此， 要使用比良好地保存好產(chǎn)品精確所需的更多的材料。此外，補償板會破壞 容器的外觀，使其對用戶不具吸引力。
專利申請W0 2004/106175和W0 2005/002982 ^是供了 一種并瓦子底部的 設(shè)計，其能夠制造成避免使用側(cè)面的補償板。
專利申請FR2 432 991提供了一種填充PET瓶子的方法，該方法避免 了使用經(jīng)過熱定形的瓶子。該方法在于，冷卻瓶子的外壁以避免瓶子在填 充循環(huán)中發(fā)生任何變形。根據(jù)該方法，當(dāng)不再需要防止瓶子變形時可以中 斷對瓶子外壁的冷卻。該方法可以防止瓶子在填充過程中變形。然而，該 方法不能消除使用補償板來抵消冷卻后瓶子中的負壓。
專利US5 251 424還提供了一種填充PET瓶子的方法，該方法避免了 使用經(jīng)過熱定形的瓶子。該方法在于在高溫下用液體填充瓶子，以及在密 封前添加一定量的液氮。氮的蒸發(fā)在瓶子中產(chǎn)生壓力，以防止其收縮。此 外，該方法避免了使用側(cè)面補償板，因為氮可保持瓶中足夠的壓力以補償 液體體積的變化。理論上，在專利US 5 251 424中描述的方法應(yīng)該允許使 用常規(guī)的PET瓶子和實現(xiàn)成本減小。然而，實際上該方法非常難以實施。 直接在封閉瓶子上產(chǎn)生的過壓會導(dǎo)致容器直接不期望地發(fā)生變形，容器壁
處于兩溫。
為了克服專利US 5 251 424的缺點，專利US 6 502 369提供了一種類 似的方法，以及在型腔中填充的瓶子。該方法在于將瓶子置于型腔中，然 后在高溫下用液體填充瓶子，并在封閉后添加一定量的液氮。氮的蒸發(fā)使 容器壁壓靠在冷卻的模型壁上。該方法能夠獲得在高溫下填充的常規(guī)瓶 子，然而充填機的復(fù)雜程度使得該方法難以使用，該充填機可在型腔中填 充每個瓶子。
現(xiàn)有技術(shù)提供的方法全都具有一個共同點，就是防止容器由于溫度作 用而收縮。因此容器在填充之前和之后的體積是相同的。

發(fā)明內(nèi)容
與現(xiàn)有技術(shù)提出的方法不同，本發(fā)明的原理在于，在填充階段利用容 器的收縮性，并因此實現(xiàn)所述容器體積的變化。根據(jù)本發(fā)明填充的容器體 積在填充后更小。
根據(jù)本發(fā)明的方法在于當(dāng)在高溫(在PET瓶子的情況下通常為85°C) 下填充容器時以可控的方式利用容器的收縮性。該方法是有利的，因為首 先它能夠使用未經(jīng)過預(yù)先熱處理的容器，其次是避免或限制了冷卻后在容 器中形成相對負壓。
特別地本發(fā)明的一個目的是如權(quán)利要求所限定的方法。本發(fā)明還涉及 一種如權(quán)利要求所限定的裝置和容器。
本發(fā)明中描述的方法能夠使容器暴露在高溫下收縮時用產(chǎn)品填充容 器。這些塑料容器具有在所述高溫下收縮的分子取向。本發(fā)明特別地可應(yīng) 用于填充在兩個軸上定向的PET容器，例如瓶子。本發(fā)明還可以應(yīng)用于高 溫填充由薄膜制成的塑料容器，所述薄膜在所述高溫的作用下會收縮。
根據(jù)本發(fā)明的方法還能夠在收縮的容器內(nèi)產(chǎn)生相對正壓。本發(fā)明在 于，通過加熱所述容器壁使填充的且氣密封的容器收縮。根據(jù)本發(fā)明的方 法可以更容易夾緊薄壁容器和增大其對垂直壓力的抵抗。


借助后面的附圖將更好地理解本發(fā)明
圖1至11描述的本發(fā)明的第一實施例。
圖1和2描述了本發(fā)明的第一實施例的總體思想。
圖1示出了在填充并塞好之后的容器，容器內(nèi)的產(chǎn)品處于高溫。
圖2示出了處于填充產(chǎn)品的方法的結(jié)尾的容器。該容器的體積由于容 器的收縮而更小。
圖3至8示出了該方法的各個步驟。
圖3示出了填充前的容器。圖4示出了用處于高溫的產(chǎn)品填充容器。 圖5示出了容器的密封蓋。
圖6示出了容器的收縮，產(chǎn)品處于高溫。容器的內(nèi)的壓力壓縮頂部空 間的氣體體積。
圖7示出了容器的冷卻和回到環(huán)境溫度的產(chǎn)品的獲得。
圖8示出了被冷卻到環(huán)境溫度的容器。頂部空間中氣體體積的膨脹可 補償產(chǎn)品的熱收縮。
圖9示出了在填充過程容器的局部冷卻。
圖10和11示出了由薄膜制成的容器的熱填充，該薄膜在所述高溫下 會收縮。
圖10示出了剛被以處于高溫的產(chǎn)品填充并氣密封后的容器。 圖11示出了收縮容器的幾何形狀。
圖12和13示出了本發(fā)明的第二實施例，其在于在處于高溫的收縮容 器中產(chǎn)生過壓并在低溫下填充。
圖12示出了用于形成容器壁局部收縮并由此在容器中產(chǎn)生壓力的加熱。
圖13示出了收縮后容器的體積小于初始體積。
具體實施例方式
本發(fā)明在于當(dāng)容器被加熱到高溫時利用容器的收縮性。在本發(fā)明的說 明書中，術(shù)語"高溫，，指的是引起容器收縮的溫度，相反地術(shù)語"低溫"
指的是低于收縮溫度的溫度。
容器的收縮性主要取決于制造工藝，更加準確地取決于在所述制造過 程中導(dǎo)致的分子取向。例如，通過在模型中在兩個軸上拉伸預(yù)成型坯制得 的諸如PET瓶子的容器在其被加熱到高溫時會強烈收縮。由薄膜制成的其 他容器也顯示出類似的收縮性。
本發(fā)明的第一實施例在于當(dāng)在高溫下填充容器時利用容器的收縮，所述產(chǎn)品可加熱容器壁并使其收縮。本發(fā)明的關(guān)鍵之處在于以可控的方式利 用容器的收縮，以便限制變形，和至少部分地補償相對負壓，冷卻后該相 對負壓在容器中通常會升高。
圖1和2顯示了本發(fā)明的一般原理。
圖1示出了容器1的初始幾何形狀，其包括頸部4、圓柱形本體5和 底部6。容器壁在其被加熱到高溫時會顯著地收縮。圖1示出了在高溫下 用產(chǎn)品9填充容器1并用塞子8氣密封。還可以用氣體10填充在容器的 頂部空間，所述氣體可以是空氣。灌裝線11限定了產(chǎn)品在高溫下的相對 體積以及在產(chǎn)品被封閉時容器內(nèi)氣體的相對體積，該灌裝線可精確限定。 在氣密封容器之前，通常優(yōu)選的是防止容器收縮。這是因為當(dāng)容器快速收 縮時，有利的是使用在所述氣密封之前使收縮停止的裝置。
圖2示出了容器1和冷卻到環(huán)境溫度后容器的內(nèi)容。容器在高溫填充 產(chǎn)品時收縮。通過容器高度3的變化示意性地示出容器體積的變化。體積 變化可以和高度變化相關(guān)聯(lián)，和直徑變化或幾何形狀變化相關(guān)聯(lián)。在所有 情況下，可以通過容器壁的收縮形成體積變化。容器的某些部分不會收縮， 例如用塞子提供密封的頸部4。圖2還示出了容器內(nèi)產(chǎn)品9的體積，當(dāng)冷 卻到環(huán)境溫度時所述體積隨著產(chǎn)品9的收縮而減小。根據(jù)本發(fā)明，容器壁 在被氣密封后能夠在冷卻時至少部分補償產(chǎn)品的收縮。通常有利的是允許 容器充分地收縮以在產(chǎn)品為環(huán)境溫度時在容器內(nèi)產(chǎn)生等于或大于零的相 對壓力。這樣，就不再需要使用具有補償板的容器。
圖3至8示出了 PET容器的填充，并描述了方法的每個步驟。
圖3示出了包括頸部4、側(cè)壁5和底部6的PET容器1。在該容器壁 上有高的分子取向程度，使得所述壁在高溫下收縮。在通過雙軸拉伸制成 的PET容器的情況下，所述高溫對應(yīng)于分子流動性變得足以允許收縮的溫 度，即超過60°C。 一般地，熱填充溫度是至少85°C,以便確保足夠的保 藏性。在這些溫度下，PET容器壁可相當(dāng)快速地收縮。
圖4示出了在高溫下用產(chǎn)品9填充容器1，所述容器在所述高溫下收 縮。 一般地，有必要冷卻容器l的外壁，以防止容器在所述填充操作中收縮。裝置7可在頸部4、側(cè)壁5和底部6冷卻容器的外壁。在某些情況下， 部分地冷卻容器是充分的。為了給出一個實例，瓶子的外壁可以用噴射在 容器上的低溫流體進行冷卻?？梢钥焖賹嵤┨畛湟苑乐谷萜髟跍囟鹊淖饔?下收縮。容器1沒有用產(chǎn)品9完全填充，以便在頂部空間給氣體留下足夠 的體積。該氣體通常是空氣，然而，有利地在某些情況下可以使用特定的 氣體，例如氮或二氧化碳。在頂部空間中特定氣體的添加通常在填充后且 容器被氣密封之前立即進行。
圖5示出了在高溫下用產(chǎn)品9填充了容器1后的氣密封。氣密封時的 灌裝線11限定了填充的量，也就是容器中產(chǎn)品9和氣體10的相對比例。 填充程度在本發(fā)明中具有重要的作用，因為它限定了冷卻后容器中的殘留 壓力。在充分說明了該方法的各個步驟后，將更好地理解所述特性。在圖 5示出的氣密封容器的步驟中，通常優(yōu)選的是持續(xù)冷卻容器的外壁。密封 操作在于向頸部4上施加塞子8以便氣密封容器1。在密封時，容器內(nèi)的 相對壓力為零。冷卻裝置7可防止容器的溫度升高得太高和收縮。可以快 速地使用已知的方法實施圖5示出的密封步驟。為了給出一個實例，可以 通過塞塞子或焊接進行密封。
圖6示出了填充方法中的關(guān)鍵步驟，在該步驟中容器以可控的方式收
縮。在該步驟中，容器壁在溫度的作用下收縮和減小所述容器的體積。這
導(dǎo)致氣密封的容器內(nèi)的壓力升高。這種壓力的快速升高的作用是壓縮容器 內(nèi)氣體的體積。
當(dāng)產(chǎn)品還足夠熱以導(dǎo)致收縮時開始圖6示出的容器收縮的步驟。 一般 地，當(dāng)產(chǎn)品仍然處于高溫時，收縮就發(fā)生在密封之后。當(dāng)產(chǎn)品的溫度過高 時，期望的是將產(chǎn)品和容器冷卻到合適的收縮溫度。這是因為收縮溫度過 高會導(dǎo)致容器不期望地變形。例如，當(dāng)在IO(TC下填充PET瓶子時，有利 的是在80。C下進行收縮。因此有必要在進行收縮前將產(chǎn)品和容器冷卻到 80°C。
在足夠高的溫度下開始收縮以在容器內(nèi)產(chǎn)生壓力，但是也要足夠低以 防止所述容器不期望的變形。在PET容器的情況下，該文檔通常介于65 。C和100。C之間。然而，有利的是收縮溫度介于75。C和90。C之間。容器的收縮通常很小，不容易用肉眼看到。收縮取決于容器、填充程 度、收縮溫度以及收縮時間。收縮程度對殘留壓力有直接的影響，也就是 說對冷卻后容器中的相對壓力有直接的影響。
一般地，在高溫下填充的液
體產(chǎn)品在冷卻時收縮2%至5%。例如，當(dāng)從85。C冷卻到20。C時水的體積減 小大約3%。體積減小取決于溫度變化以及產(chǎn)品的性質(zhì)。理論上，容器的收 縮量等于產(chǎn)品體積的變化，進而導(dǎo)致零殘留壓力。當(dāng)容器的收縮量大于產(chǎn) 品的體積變化時殘留壓力為正。相反，當(dāng)容器的收縮量小于產(chǎn)品的體積變 化時殘留壓力為負。實際上，當(dāng)氣密封容器時氣體的溫度對殘留壓力具有 影響。有利的是當(dāng)氣密封容器時捕獲低溫氣體。
容器的幾何形狀對所述容器體積的收縮有著直接的影響。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)， 小體積和高壁厚的容器有利于產(chǎn)生高的收縮壓力。
制造所述容器的條件也對收縮具有很大的影響。在PET容器的情況下， 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)低的雙軸拉伸溫度會導(dǎo)致容器在溫度作用下顯著地收縮。相反， 高的雙軸拉伸溫度導(dǎo)致較低的收縮力。拉伸溫度可以用于優(yōu)化收縮力和容 器的收縮率。
填充程度對容器的收縮具有一定的影響，所述填充程度由當(dāng)氣密封容 器時產(chǎn)品體積與容器體積的比率決定。當(dāng)填充程度過高，容器幾乎不收縮，
并在容器中形成負的殘留壓力。相反，當(dāng)填充程度過低，容器會極大地收 縮，并導(dǎo)致所述容器不期望地變形。必須根據(jù)期望的殘留壓力調(diào)整填充程 度。通常，填充程度選擇成介于85%和98%之間，優(yōu)選地介于90%和96之 間。
圖6示出了收縮機理。在產(chǎn)品9的高溫作用下，容器收縮并在頂部空 間內(nèi)壓縮氣體10的體積。對氣體的壓縮由灌裝線11的變化顯示。容器的 收縮速度通常非?？?，并取決于收縮溫度。優(yōu)選地，收縮時間小于5分鐘， 優(yōu)選地小于3分鐘。當(dāng)產(chǎn)品仍然處于高溫時開始收縮。
圖7示出了將容器和其內(nèi)容冷卻到環(huán)境溫度的步驟。裝置7冷卻容器 的外壁。例如，將水噴灑到容器上以使其冷卻，或者將容器浸沒在冷水池 中。通常有利的是將容器快速冷卻到所述容器的分子鏈處于穩(wěn)定狀態(tài)的溫 度，也就是說，在該溫度容器不會收縮。對于雙軸拉伸的PET容器來i兌，該溫度是大約6(TC。低于該溫度，由于和環(huán)境空氣的自然對流，容器可能
冷卻地更加緩慢。
圖8示出了冷卻到環(huán)境溫度后的容器。冷卻后的容器與圖3示出的填 充前的容器不同；所述容器的體積由于填充過程中的收縮而減小了。在一 個優(yōu)選的方法中，容器內(nèi)的相對壓力等于或大于零。在該優(yōu)選的方法中， 容器沒有補償板，所述補償板不是必需的，因為容器內(nèi)的壓力為正或零。 容器側(cè)壁的結(jié)晶化程度小于30%,通常介于15%和20%之間。
在本發(fā)明的說明書中，示出的容器總是具有面朝上的頸部4。通常的 實踐中在容器被氣密封后將其顛倒，以使容器的整個內(nèi)表面無菌。顛倒容 器使得頸部4的內(nèi)表面和塞子8的內(nèi)表面被滅菌，所述內(nèi)表面在顛倒過程 中與高溫產(chǎn)品相接觸。通過利用產(chǎn)品的高溫對容器滅菌，能夠殺死殘留在 容器內(nèi)壁上的細菌，最佳地保存產(chǎn)品。有利地在容器收縮的同時對容器進 行滅菌。
本發(fā)明允許容器在高溫下非常精確和可重復(fù)地進行填充?？芍貜?fù)性要 求使用以同樣的方式制造的容器。在通過吹塑預(yù)成型坯制造PET容器的情 況下，重要的是例如控制吹塑溫度，這對收縮性具有很大的影響。在填充 產(chǎn)品的過程中，重要的是以相同的方式填充所有的瓶子。通過控制制造容 器和填充容器的工藝，能夠確保非常穩(wěn)定的生產(chǎn)。
本發(fā)明允許PET容器在IO(TC下進行填充而不使其熱定形。在IO(TC 下填充產(chǎn)品在填充和氣密封容器的步驟中需要最佳的冷卻裝置。根據(jù)本發(fā) 明，可以在100。C填充容器并使其收縮，或者可以在IO(TC填充容器，但 在較低的溫度下使其收縮，例如85。C 。
當(dāng)在特別高的溫度下進行填充時，有利的是使用其中僅僅某些部分進 行了熱處理的容器。例如，有利的是使用僅僅頸部被結(jié)晶的PET容器，以 便防止該部分容器收縮。 一種特別有利的瓶子是頸部的結(jié)晶化比側(cè)壁更 大。
容器的底部設(shè)計成可承受收縮時瓶子中產(chǎn)生的溫度和壓力?；ò晷偷?部即使其結(jié)晶化程度很低，也證明是特別合適的。高度拉伸的底部也非常適合于填充過程，該底部的幾何形狀接近于自由吹脹成型獲得的形狀(氣 泡形狀)。
更加一般地，有利的是形成具有優(yōu)選收縮區(qū)域的容器。通過在所述收 縮區(qū)域產(chǎn)生更高的分子取向，可以在所述容器的制造過程中形成這些優(yōu)選
收縮區(qū)域。對于通過吹塑法制造的PET容器，可以通過改變拉伸率和拉伸
溫度形成優(yōu)選的收縮區(qū)域。低的吹塑溫度或高的拉伸率可以增大收縮。
圖9示出了具有優(yōu)選收縮區(qū)域的另一種方法。該方法在于在收縮步驟 中使容器的某些部分停止收縮。裝置7可冷卻容器的下部，由此防止該部 分容器收縮。而未被冷卻的容器上部發(fā)生收縮。
實施本發(fā)明的第一方法特別適合于高溫填充雙軸取向的PET容器，如 瓶子。本發(fā)明能夠避免使用經(jīng)過熱定形處理的瓶子。它可以使用不帶有補 償板的瓶子，并在高達100。C的溫度下填充。本發(fā)明還可以使用薄壁瓶子， 所述薄壁的厚度小于O. 3毫米。最后，本發(fā)明能夠獲得具有微小殘留內(nèi)部 壓力的瓶子，所述壓力是在熱填充過程中由容器的收縮產(chǎn)生的。
本發(fā)明可以用于對各種容器進行高溫填充，所述容器在所述高溫下會 收縮?？梢允褂糜杀∧ぶ瞥傻娜萜?。圖IO和11示出了在高溫下用液體填 充的由薄膜制成的容器。
圖10示出了氣密封容器的步驟。容器1包括與頸部4和底部6連接 的管狀本體5，所述管狀本體5由在所述高溫的作用下發(fā)生收縮的薄膜制 成。所述薄膜包括一個或多個層，并具有足夠高的分子取向程度以產(chǎn)生收 縮性。所述薄膜沒有經(jīng)過熱定形，這就消除了收縮性。薄膜5與端部4和 6的連接部可以通過焊接形成。通常所述端部4和6的厚度比管狀本體5 更大，它們是通過模塑而制造的。根據(jù)一個優(yōu)選的實施例，分別形成容器 頸部和底部的端部4和6在所述高溫的作用下都不會收縮。容器1充滿了 高溫產(chǎn)品9，并用塞子8氣密封。 一定體積的氣體10在氣密封的過程中被 捕獲在頂部空間中。如圖10所示，所述容器的外壁在熱填充和氣密封過 程中不必被冷卻。冷卻可以用來限制或防止容器在氣密封前收縮。
圖11示出了在容器和其內(nèi)容被冷卻到環(huán)境溫度后的收縮容器1。僅僅管狀本體5在高溫的作用下發(fā)生了收縮。冷卻后，容器l中的殘留相對壓 力為正或零。容器中微小的過壓有利于改進夾緊所述容器的裝置，和增大 其對垂直壓力的抵抗。
然而，可能發(fā)生的容器的收縮不足以補償包含在容器中的產(chǎn)品體積的 變化。特別地是在大體積瓶子的情況下，此時與產(chǎn)品的體積相比捕獲的氣 體體積很小。另一個原因是瓶子具有非常薄的壁，這會產(chǎn)生收縮力。最后， 這也是因為瓶子的填充程度很高，從而使捕獲在瓶子中的氧量非常小。為 了避免在填充瓶子后在其中產(chǎn)生負壓，提出增加在填充過程中使用外部熱 源來加熱瓶子的步驟。該加熱步驟可以在精確的時刻開始收縮或增大收縮 的幅度。
第一種變型在于，在已經(jīng)填充了容器并氣密封后至少部分加熱容器。 該加熱的作用是增大容器的收縮和壓縮包含在頂部空間中的氣體。當(dāng)冷卻 時，該氣體在壓力的作用下膨脹。
在第二實施例中，在容器和其內(nèi)容已經(jīng)開始冷卻后加熱容器。優(yōu)選地， 當(dāng)平均的壁溫度接近玻璃轉(zhuǎn)變溫度時加熱容器。
在第三種變型中，當(dāng)結(jié)束冷卻時加熱容器。該加熱允許容器壁收縮， 并在容器內(nèi)產(chǎn)生正的或零相對壓力。
優(yōu)選地在側(cè)壁上對容器加熱。有利的是局部地加熱處于預(yù)先限定區(qū)域 中的容器壁，即收縮區(qū)域。
有利地，該加熱是快速高溫加熱以便限制對包含在容器內(nèi)的產(chǎn)品的加 熱。通過吹送熱空氣來加熱是有利的。 一般地，瓶子圍繞對稱軸的收縮是 均勻的。瓶子在經(jīng)過火爐時會圍繞對稱軸均勻地旋轉(zhuǎn)，從而能夠獲得均勻 的收縮。另一種方法在于使用紅外燈使容器壁收縮。
圖12和13示出了實施該過程的第二種方法，該方法在于利用收縮性 對在低于收縮溫度的溫度下填充的容器進行加壓。當(dāng)所述容器具有小厚度 的壁時填充后對容器加壓是特別有利的。用于產(chǎn)生該壓力的常規(guī)方法在于 在填充后將氣體如氮添加到頂部空間。氣體狀態(tài)的變化產(chǎn)生微小的過壓， 這可以改進容器的強度并且更容易使用該容器。本發(fā)明能夠在不將特定氣體添加到頂部空間的情況下產(chǎn)生該過壓。
圖12示出了在低溫下用產(chǎn)品9填充容器1,所述低溫低于容器的收縮 溫度。塞子4可氣密封容器1。 一定體積的空氣10封閉在容器中，并被置 于容器收縮區(qū)域。裝置12可至少加熱所述收縮區(qū)域以便略微減小所述容 器的體積和略^鼓壓縮空氣10的體積。
圖13示出了收縮的容器。高度3的減小用于示出所述容器體積的變 化。容器中空氣體積10被減小，這意味著空氣被稍微壓縮。本發(fā)明特別 地有利于對PET容器如瓶子進行加壓。
本發(fā)明在于利用填充過程中容器的收縮性，其需要一種考慮到在填充 過程中容器收縮的容器的設(shè)計。該容器必須設(shè)計成使得最終體積對應(yīng)于期 望體積。 一般地，容器的收縮介于1%和20%之間，該收縮優(yōu)選介于3%和 15%之間。
實例1
瓶子的重量為24克，其底部為花瓣狀。其初始體積為543.2毫升。 在90。C下利用下面的操作方法填充后，其體積變成508. 7毫升。因此瓶子 在填充過程中收縮了 6. 35%。冷卻后，瓶子內(nèi)的相對壓力稍^L呈正壓。
使用下面的操作方法填充瓶子
1. 提供空的瓶子
2. 漂洗瓶子
3. 將瓶子輸送到供給站
4. 通過噴射15。C的水開始冷卻瓶子的外壁
a. 用9(TC的水填充瓶子
ij真充時間4秒
ii.填充體積92%的初始體積，即499. 7毫升
b. 將瓶子輸送到密封站
i.持續(xù)時間l秒C.密閉并瓦子
i.塞塞子的持續(xù)時間l秒
5. 結(jié)束瓶子外壁的冷卻
6. 露天中瓶子的收縮
i. 收縮階段和殺菌
ii. 環(huán)境空氣的溫度20°C
iii. 持續(xù)時間3分鐘
7. 瓶子的快速冷卻
i. 通過噴射15。C的水進行冷卻直到容器和其內(nèi)容達到環(huán) 境溫度
實例2
瓶子的重量為37. 4克，其底部為花瓣狀。其初始體積為1064. 2毫升。 在88。C下利用下面的操作方法填充后，其體積變成1012. 1毫升。因此瓶 子在填充過程中收縮了 4. 9%。冷卻后，瓶子內(nèi)的相對壓力稍微呈正壓。
使用下面的操作方法填充瓶子
1. 提供空的瓶子
2. 漂洗瓶子
3. 將瓶子輸送到供給站
4. 通過噴射15。C的水開始冷卻瓶子的外壁
a. 用88。C的水填充瓶子
ij真充時間8秒
ii. 填充體積92%的初始體積,即979. 1毫升
b. 將瓶子輸送到密封站C.密閉瓶子
i.塞塞子的持續(xù)時間l秒
5. 結(jié)束瓶子外壁的冷卻
6. 露天中瓶子的收縮
i. 收縮階段和殺菌
ii. 環(huán)境空氣的溫度20°C
iii. 持續(xù)時間3分鐘
7. 瓶子的快速冷卻
i.通過噴射2(TC的水進行冷卻直到容器和其內(nèi)容達到環(huán)境溫度
實例3
瓶子的重量為24克，其底部為花瓣狀。其初始體積為543.2毫升。在95。C下利用下面的操作方法填充后，其體積變成489. 5毫升。因此瓶子在填充過程中收縮了 9. 89%。冷卻后，瓶子內(nèi)的相對壓力稍微呈正壓。
使用下面的操作方法填充瓶子
1. 提供空的瓶子
2. 漂洗瓶子
3. 將瓶子輸送到供給站
4. 通過噴射5。C的水開始冷卻瓶子的外壁
a.用95。C的水填充瓶子
i. 填充時間4秒
ii. 填充體積92%的初始體積，即499. 7毫升b. 將瓶子輸送到密封站
i.持續(xù)時間l秒
c. 密閉并瓦子
i.塞塞子的持續(xù)時間l秒
5. 結(jié)束瓶子外壁的冷卻
6. 露天中瓶子的收縮
i. 收縮階段和殺菌
ii. 環(huán)境空氣的溫度20°C
iii. 持續(xù)時間3分鐘
7. 瓶子的快速冷卻
i.通過噴射20。C的水進行冷卻直到容器和其內(nèi)容達到環(huán)境溫度
實例4
瓶子的重量為46克，其底部為花瓣狀。其初始體積為1556毫升。在88。C下利用下面的操作方法填充后，其體積變成1503.8毫升。因此瓶子在填充過程中收縮了 3. 4%。冷卻后，瓶子內(nèi)的相對壓力稍微呈正壓。
使用下面的操作方法填充瓶子
1. 提供空的瓶子
2. 漂洗瓶子
3. 將瓶子輸送到供給站
4. 通過噴射5'C的水開始冷卻瓶子的外壁
a.用88。C的水填充瓶子
i.填充時間6秒ii.填充體積92%的初始體積，即xxx毫升
b. 將瓶子輸送到密封站
i.持續(xù)時間l秒
c. 密閉瓶子
i.塞塞子的持續(xù)時間l秒
5. 結(jié)束瓶子外壁的冷卻
6. 露天中瓶子的收縮
i. 收縮階段和殺菌
ii. 環(huán)境空氣的溫度20°C
iii. 持續(xù)時間3分鐘
7. 用熱空氣(400°C )加熱弁瓦子的側(cè)壁
i. 并瓦壁的收縮
ii. 瓶內(nèi)壓力增大
8. 快速冷卻lf瓦子
通過噴射20°C的水進行冷卻直到容器和其內(nèi)容達到環(huán)境溫度
實例5
瓶子重量為46克，其底部為花瓣狀。其初始體積為1556毫升。在98。C下填充后，利用下面的操作方法，其體積變成1455毫升。因此瓶子在填充過程中收縮了 6. 5%。冷卻后，瓶子內(nèi)的相對壓力稍微呈正壓。
使用下面的操作方法填充瓶子
1. 提供空的瓶子
2. 漂洗瓶子3. 將瓶子輸送到供給站
4. 通過噴射5'C的水開始冷卻瓶子的外壁
a. 用98。C的水填充瓶子
i.i真充時間6秒
i i.填充體積9 2%的初始體積
b. 將瓶子輸送到密封站
i.持續(xù)時間l秒
c. 密閉弁瓦子
i.塞塞子的持續(xù)時間l秒
5. 結(jié)束瓶子外壁的冷卻
6. 露天中瓶子的收縮
i. 收縮階段和殺菌
ii. 環(huán)境空氣的溫度20°C
iii. 持續(xù)時間3分鐘
7. 快速冷卻瓶子
i.通過噴射20。C的水進行冷卻直到容器和其內(nèi)容達到環(huán)
境溫度
8. 用熱空氣(40(TC )加熱并瓦子的側(cè)壁
i. 瓶壁的收縮
ii. 弁瓦內(nèi)壓力增大
權(quán)利要求
1.一種用液體填充具有高的分子取向程度的塑料容器(1)的方法，該方法包括以下步驟-在高溫下用液體填充容器(1)；-在填充步驟中冷卻容器(1)的壁(5)；-密封容器(1)；-在密封步驟中冷卻容器(1)的壁(5)；-在所述密封步驟后被動地收縮容器(1)；以及-在收縮步驟后冷卻容器(1)的壁(5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的方法，其中一部分容器(1 )的壁(5 )被冷卻。
3. 根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其中容器(1)的壁(5) 在密封步驟后至少部分被加熱。
4. 根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的方法，其中在填充步驟后和在 密封步驟前將氣體如氮或二氧化碳添加到容器(1)中。
5. —種用于實施根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的方法的裝置，包括 用于熱填充容器(1)的部件，用于冷卻所述容器(1)的壁(5)的部件(7),用于密封所述容器(1)的部件和用于允許所述容器(1)收縮的 部件。
6. 根據(jù)前面權(quán)利要求中的任何一項所述的裝置，其包括用于加熱所述容 器(1)的壁(5)的部件。
7. —種包含液體(9 )和根據(jù)如權(quán)利要求1至4中的任何一項所述的方法 獲得的高取向程度的塑料容器(1)，其中該容器的體積在填充后小于其#刀士臺#禾口、。
8.—種被熱填充的雙軸取向的PET容器(1),該容器沒有補償板并且是 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一項所述的方法獲得的，其中容器側(cè)壁(5 ) 的結(jié)晶度小于30%,以及在填充后容器的體積小于其初始體積。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用液體填充具有高的分子取向程度的塑料容器(1)的方法，該方法包括以下步驟-在高溫下用液體填充容器(1)；-在填充步驟中冷卻容器(1)的壁(5)；-密封容器(1)；-在密封步驟中冷卻容器(1)的壁(5)；-在所述密封步驟后被動地收縮容器(1)；以及-在收縮步驟后冷卻容器(1)的壁(5)。本發(fā)明還涉及一種實施所述方法的裝置和由此獲得的容器。
文檔編號B67C3/14GK101652314SQ200880011135
公開日2010年2月17日 申請日期2008年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月31日
發(fā)明者J·托馬塞 申請人:艾薩帕克控股公司