CN102596748B

CN102596748B - 复合容器

Info

Publication number: CN102596748B
Application number: CN201080043558.8A
Authority: CN
Inventors: M·黑尔曼; D·A·C·瓦德尼尔
Original assignee: Cargill Inc
Current assignee: Cargill Inc
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2030-09-24
Also published as: WO2011035917A1; CN102596748A; EP2483174B1; MX2012003595A; BR112012007574B1; US9051104B2; EA023438B1; EA201270483A1; UA105674C2; AU2010297533B2; BR112012007574A2; US20120193356A1; AU2010297533A1; NZ599109A; ES2477267T3; EP2483174A1; CA2775018A1; CA2775018C

Abstract

一种复合容器(10)包括：矩形立方体的刚性外部容器(20)，其包括由四个侧壁(23)连接的顶部和底部表面(21、22)，以及单个可压缩的、刚性内部容器(30)，其用于包含可倾倒的产品，所述内部容器具有从150g/m²至700g/m²的基重，所述内部容器包括顶部(31)、底部(32)以及位于所述顶部处的可关闭的开口(33)。所述内部容器(30)包括至少一个具有圆形截面的区域(34)和至少两个具有非圆形截面的区域(35)，由此所述至少两个具有非圆形截面的区域(35)与所述外部容器(20)的内表面相接触。所述至少两个具有非圆形截面的区域(35)被所述至少一个具有圆形截面的区域(34)分开。

Description

复合容器

技术领域

本发明涉及一种新颖的复合容器。特别是，本发明涉及一种新颖的箱中瓶型容器。

背景技术

术语“复合容器”(或“复合包装件”)通常用来指由内部容器和外部容器所构成的包装件，它们组装成一种单一单元。这些容器最常见地用于运输和存储液体。

外部容器典型地由纤维板制成，且用于确保容易的堆叠，并且用以提供保护(如避光)和提供内部容器缺少的强度。

有两种主要类型的内部容器：袋型容器和罐型容器。

袋型容器由薄的、柔软/柔顺的材料制成。它们很轻，在使用前能压扁储存，且在使用后能被轻易地压缩。但是，它们缺少刚性也是一个缺点：它们倾向于/易于膨胀(需要更厚且因而更昂贵的外部容器)，且很可能在使用时裂开并泄露(特别是沿着将袋的两侧面接合到一起的密封)，且在用于进行倾倒时需要使用复杂的支持性喷嘴***。

罐形容器更加坚固，由厚的、刚硬的塑料材料制成，例如高密度聚乙烯。但是这也意味着它们更重，更昂贵，制作更慢，且使用后更难于处置(因为它们不能被容易地压缩)。

因此，对于替代品的需求很明确即：能同时提供箱中罐型容器的刚性和它们的箱中袋对应物的压缩性/可压实性，而同时具有低的总重量。本发明提供了这样一种替代品。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种复合容器，包括：

a.矩形立方体的刚性外部容器，其包括由四个侧壁连接的顶部和底部表面，以及

b.单个可压缩的、刚性内部容器，其用于包含/盛装可倾倒的产品，所述内部容器具有从150g/m²至700g/m²的基重(basis weight)，且所述内部容器包括顶部、底部以及位于所述顶部处的可关闭的开口，

所述内部容器包括至少一个具有圆形截面的区域，以及至少两个具有非圆形截面的区域，

以及所述至少两个具有非圆形截面的区域与所述外部容器的内表面相接触，

其特征在于，所述至少两个具有非圆形截面的区域被所述至少一个具有圆形截面的区域分开。

根据本发明的第二个方面，提供一种用于生产根据本发明的复合容器的方法/过程，其包括如下步骤：

a.提供预制件用于可压缩的、刚性的内部容器

b.吹塑该预制件

c.收回已完成的内部容器

d.把内部容器组装到刚硬的外部容器中

e.用可倾倒的产品填充内部容器

f.任选地，用气体给内部容器加压

g.密封内部容器

h.关闭所述外部容器。

根据本发明的第三个方面，提供一种用于制造复合容器的方法/过程，其包括：

a.提供预制件用于可压缩的、刚性内部容器

b.吹塑该预制件

c.收回已完成的内部容器

d.用可倾倒的产品填充内部容器

e.任选地，用气体给内部容器加压

f.把内部容器组装到刚硬的外部容器中

g.密封所述内部容器

h.关闭所述外部容器。

附图说明

图1显示了根据本发明的复合容器的截面图。

图2显示了根据本发明的内部容器的截面图。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的复合容器10，其包括刚性外部容器20，以及单个可压缩的、刚性内部容器30。

此处使用的术语“刚性”指任何组件或结构，既使在一定量的压力下(例如堆叠期间)，其形状也能被保持。当然所需的刚性的精确水平取决于容器的特定最终应用。因此，例如，当用于储存少量液体时，外部容器将不需要是与大体积的情况相比一样强固或刚硬的。

如图1，外部容器20具有矩形立方体形状，且包括由四个侧壁23(其中，在这使用的“侧”指容器的侧表面)连接的顶部表面21、底部表面22。

本发明的内部容器30是刚性的，但仍是可压缩的，并被用于盛装/包含可倾倒的产品。此处使用的术语“可压缩”用来指一个事实，即容器在没有使用过大外力下，通过施加刚好适中量的压力(例如，手的压力或在人体的重量下)，可以被压缩或挤压/压紧(例如，它们的体积可减小)。此外，在压力已移除之后，它们的体积将会优选地保持基本减小的状态。虽然如此，内部容器将会依然能够自支撑。因此，不同于袋型容器，它们将会能够在正常气压下维持它们的形状(例如，它们将不会坍缩)，并且当填充或排空它们的内容物，或当利用下面提及的压力对它们进行加压的时候，都将不会相当大程度变形。

根据本发明的内部容器30具有从150g/m²至700g/m²的基重。优选地，基重的范围是从200g/m²至600g/m²，甚至更优选地从250g/m²至550g/m²，甚至更优选地从250g/m²至500g/m²。

在一个优选的实施例中，内部容器是由气密材料制成的。此处使用的术语“气密材料”指的是具有低的气体渗透性的任何材料。更详细地，它涉及一种材料，当根据本发明而使用时，其在期望的内容物的整个货架寿命/贮存寿命或保质期内，能够维持至少0.003MPa的内部超压。当然保质期的长度将会取决于内容物的种类或性质。在任何情况下，内部容器应当能够维持至少30天的至少3000Pa的内部超压，优选至少60天，甚至优选至少12个月。

气密材料可从单层材料、复合材料、涂层材料和层压材料中选择，具有或不具有添加物。

优选地，本发明的内部容器将会是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、PET共聚体(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG))、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯晴(PAN)、聚乳酸聚合物(PLA)或它们的混合、复合或层压材料制成。最优选地，内部容器将由PET制成。当使用多于一层(例如用于层压或涂层产品)时，各个层优选地包括至少一种降低气体渗透率的材料。作为这些材料的例子，除了上述已经列举的材料，是取向尼龙、硅、聚酯屏蔽材料及苯氧型热塑性材料。

如图2所示，内部容器30包括顶部31、底部32及位于所述顶部31处的可关闭的开口33。内部容器30包括至少一个具有圆形截面的区域34，及至少两个具有非圆形截面的区域35。至少两个具有非圆形截面的区域35被所述至少一个具有圆形截面的区域34分开。

术语“圆形截面”意味着不仅仅包括具有完全圆形的截面，也包括具有大致圆形或椭圆形的截面。

术语“非圆形截面”意味着包括任何具有与如上述所定义的圆形不同形状的截面。这可能包括矩形或方形截面，且具有尖角或圆角。当连接所述区域的截面的所有端点时，这也可能包括任何限定着矩形或方形的形状。

所述截面将与在所述内部容器的顶部与底部之间的纵向轴线相垂直而取得。

非圆形截面的尺寸是使得至少两个具有非圆形截面的区域是与所述外部容器的内表面相接触的。优选地，所述至少两个具有非圆形截面的区域与至少两个侧壁相接触，甚至更优选的是与至少两个相对着的侧壁相接触，甚至更优选的是与所述外部容器的所有四个侧壁相接触。

这样，内部容器紧密地装配于外部容器中，并且向外部容器提供额外的支撑，并且改善复合容器的总体强度。另一个优点在于，内部容器不能垂直于在所述内部容器的顶部与底部之间的纵向轴线而移动，这便于搬运复合容器，尤其是当使用较大体积时。

至少一个具有圆形截面的区域确保了内部容器抵挡/经受由于在整个储存或运输过程中气压变化而引起的、或当填充时的膨胀。

至少两个具有非圆形截面的区域产生额外的容积(与圆柱形容器相比)，并且由于它们与外部容器的内表面相接触，它们进一步为外部容器提供额外的支撑，并且为整个复合容器提供额外的强度。

在一个实施例中，非圆形截面的尺寸比圆形截面的尺寸更大。在另外优选的实施例中，圆形截面的尺寸是使得至少一个具有圆形截面的区域与外部容器的内表面相接触。不仅用内部容器来改善对外部容器的支撑，也产生了可以使用的额外容积。

具有非圆形截面的区域的数量可以变化，并能根据内部容器的尺寸而有所增加。但是优选地，所述至少两个具有非圆形截面的区域定位成朝向或邻近所述内部容器的底部和顶部。其它具有非圆形截面的区域可在中间增加。优选通过具有圆形截面的区域将相邻的具有非圆形截面的区域分开。

在一个极其优选的实施例中，内部容器包括了将具有非圆形截面的区域与具有圆形截面的区域互换/更替。优选地，在这个替代模型中，接近或毗邻内部容器的顶部和底部的区域具有非圆形截面。甚至更优选地，在这个替代模型中，圆形和非圆形截面的区域二者都与外部容器的内表面相接触。

假设根据本发明的复合容器被这样使用。这意味着在使用前内部容器不必从外部容器移除。

根据本发明的复合容器的优选的实施例，现在将被作进一步解释。

外部容器可由涂布的或未涂布的纸板、单面或双面瓦楞板或层压材料(包括，例如，纸/铝层压材料和纸/塑料层压材料)制成。

容器可包括打印的或可打印的表面。优选地，其将由能保护其内容物避光的材料而制成。

优选地，外部容器可包括一个或多个开口和/或用于改进复合容器搬运的把手。替代地或补充地，内部容器可能包括一个或多个把手，延伸穿过外部容器中的开口。

用于生产外部容器的材料将会优选地具有的厚度依据基重来定义，在从150g/m²至1200g/m²，优选从200g/m²至1100g/m²，甚至更优选从300g/m²至800g/m²的范围。

在优选的实施例中，外部容器与内部容器的重量比值是从2至6，更优选地从2至5，甚至更优选地从2至4，且最优选地从2至3。有趣的是，已经发现对于相同的外部容器，当与例如箱中罐的相应部分相比，可以使用轻得多的内部容器，箱中罐的相应部分的情况典型地具有的重量比值为1至1.75。在一些执行情况下，本发明甚至允许使用具有与在箱中袋容器中所使用的袋等同、或甚至更轻重量的内部容器。

同样有趣的是，已经发现，根据本发明而制造以用于使用的外部容器能比它们的箱中袋和箱中罐的相应部分更轻。

这样，根据本发明的复合容器不仅克服了箱中袋和箱中罐容器在重量、储存及使用时的缺点，还导致显著的材料节省和生产的高效(较薄的容器被更快且更容易地吹制)，且因此节省成本。

在另一个优选的实施例中，内部容器的单位体积中的复合容器的重量是从20g/L至55g/L。

为了进一步增加其刚性、以及同时增加复合容器整体的刚性，使用时本发明的内部容器可以处于介于3000Pa到50000Pa之间的内部超压下，优选地处于介于5000Pa到50000Pa之间的内部超压下。用于给内部容器加压的气体将会取决于其特殊的最终应用，但是优选地从由氮气和二氧化碳构成的组中选择。例如，对于碳酸饮料，二氧化碳将会是优选的；而对于油，氮气将会是优选的。

用于增加内部容器的刚性和/或强度的额外措施/方法也可以被使用。根据一个优选实施例，内部容器的底部可向内凸起。尤其是当内部容器被加压时，所述向内凸起将会确保内部容器保持其形状，且因而防止内部容器向外凸起。在优选的实施例中，所述向内凸起的底部也被设计成使得其可以充当把手使用。

通过允许使材料的厚度是稍微较大的，内部容器的某些部分(例如底部)也可被加固。更进一步的是，用于制造内部容器的材料将会优选具有低于20％的结晶度，更优选低于10％，最优选低于5％。材料的结晶度是其体积中呈结晶态的部分的百分数，代替无定形/非晶的。

虽然根据本发明的内部容器不限于特定的容积，但针对内部容器具有从5升至50升的容积可以获得最大的优势，优选地从7.5升至40升，甚至更优选地从10升到25升。

开口优选是喷嘴，且可根据需要被成形或定位。优选地，喷嘴将会被不对称地定位以便于倾倒，并且用以减少产品的浪费。同样优选地，喷嘴没有延伸超出外部容器的范围，且甚至更优选地，所述喷嘴在使用前通过所述外部容器来避免与外界接触。后者可以通过例如在外部容器上的可移除部分而实现，其在使用前可被移除。这也可以保护内部容器的内容物避免光线曝晒、灰尘或污染物，且由此增强根据本发明的复合容器的清洁特性。

本发明的复合容器可用于运输和/或储存可倾倒物品，更优选的用于流体和液体，且最优选的用于水、油或油基产品。在一个特别优选的实施例中，可倾倒产品是油或油基产品，且用于给内部容器加压的气体是氮气。

复合容器可进一步包括支撑元件50，如图1所示。所述支撑元件向复合容器提供额外的强度，同时也阻止内部容器在外部容器内滑动。所述支撑元件优选地位于邻近喷嘴的位置，以便在邻近喷嘴的区域中提供额外的强度，并用以避免外部容器发生坍缩。

内部和外部容器优选地是可分离的。此处使用的术语“可分离的”意味着外部容器和内部容器可被手工地从彼此拆分或分离(例如，不像层压包装件，其中多个层不能轻易被分离)。因此，尽管本发明的复合容器打算被用作单一单元，但内部容器和外部容器可被独立地制造和/或处置。外部容器将会优选地易于减小体积，要么是通过简单的拆卸(即，展开)或通过压紧/压碎。

本发明的复合容器可使用本领域中任何已知的方法而被组装。典型地，其可将会通过包括以下步骤的方法/过程而被生产：

-提供一种刚性的外部容器以及一种可压缩的、刚性的内部容器(如上所限定的)；

-把内部容器组装到外部容器内；

-填充内部容器；

-密封内部容器，其中在密封之前内部容器任选地用气体加压；

-封闭所述外部容器。

根据优选实施例，可压缩的内部容器将会通过吹塑而被生产。吹塑是已知的现有技术。其典型地包括提供由所需的热塑性材料(在这种情况下，例如，PET)制成的预制件，将预制件放置在模型中，且然后泵送空气至预制件内，从而使得它向外延伸以与模型匹配。不同的吹塑技术可以被使用，包括挤出吹塑、注射吹塑以及拉伸吹塑。拉伸吹塑是特别优选的。

用于内部容器的预制件可在组装到外部容器内之前或之后被吹制。但是，优选的是，其将会在组装之前被吹制。因此，根据本发明的一个实施例，提供用于制造复合容器的方法/过程，包括：

-提供用于内部容器的预制件；

-吹塑该预制件；

-回收已完成的内部容器；

-把内部容器组装到刚性的外部容器中(如上所限定的)；

-填充内部容器

-任选地，加压该内部容器；

-密封该内部容器；以及

-关闭所述外部容器。

所有这些步骤可在生产线上一个接着一个执行，例如在一种自动化生产线/工艺线中，且具有连接着的吹制、装箱、填充、气体配量和封盖机。可选地，复合容器自身的组装和填充、任选的加压和密封可以分开地发生。因而，复合容器的制造商和容器内容物的生产商不需要定位在一起。

密封步骤可使用任何已知的方法而执行，包括箔封口、帽封闭件(例如，螺纹帽或铰接盖)或者有必要是两者的组合。但是，密封步骤当执行时必须确保内部容器保持气密。

Claims

1.一种复合容器，包括：

a.矩形立方体的刚性的外部容器，其包括由四个侧壁连接的顶部和底部表面，以及

b.单个可压缩的、刚性的内部容器，用于包含可倾倒的产品，所述内部容器具有从150g/ 至700 g/的基重，且所述内部容器包括顶部、底部以及位于所述顶部处的可关闭的开口，

且所述至少两个具有非圆形截面的区域与所述外部容器的内表面相接触，

2. 根据权利要求1所述的复合容器，其中，所述至少一个具有圆形截面的区域与所述外部容器的内表面相接触。

3. 根据权利要求1-2中任一项所述的复合容器，其中，所述外部容器具有从150g/至1200 g/的基重。

4. 根据权利要求1-2中任一项所述的复合容器，其中，所述外部容器的重量与所述内部容器的重量的比值是从2至6。

5. 根据权利要求1-2中任一项所述的复合容器，其中，每单位体积所述内部容器所对应的所述复合容器重量为20g/L至55g/L。

6. 根据权利要求1-2中任一项所述的复合容器，其中，所述内部容器用气体填充至3000Pa至50000Pa的超压。

7. 根据权利要求6所述的复合容器，其中，所述气体是氮气或二氧化碳。

8. 根据权利要求1-2中任一项所述的复合容器，其中，所述开口是喷嘴，所述喷嘴没有延伸超过所述外部容器的尺寸范围。

9. 根据权利要求8所述的复合容器，其中，所述喷嘴在使用前由所述外部容器保护而避开外部环境。

10. 根据权利要求1-2中任一项所述的复合容器，其中，所述内部容器和所述外部容器是可分离的，且所述外部容器易于减小体积。

11. 根据权利要求1-2中任一项所述的复合容器，其中，所述复合容器进一步包括支撑元件，所述支撑元件避免所述内部容器在所述外部容器内滑动。

12. 根据权利要求1-2中任一项所述的复合容器，其中，所述可倾倒的产品是流体。

13. 一种用于生产根据权利要求1-12中任一项所述的复合容器的方法，其包括如下步骤：

a.提供用于可压缩的、刚性内部容器的预制件

b.吹塑所述预制件

c.收回已完成的内部容器

d.把内部容器组装到刚性外部容器中

e.填充所述内部容器

f.加压所述内部容器

g.密封所述内部容器

h.关闭所述外部容器。

14. 一种用于生产根据权利要求1-12中任一项所述的复合容器的方法，其包括如下步骤：

a.提供用于可压缩的、刚性内部容器的预制件

b.吹塑所述预制件

c.收回已完成的内部容器

d.填充所述内部容器

e.加压所述内部容器

f.把内部容器组装到刚性外部容器中

g.密封所述内部容器

h.关闭所述外部容器。