本发明专利技术公开了补充碳酸饮料容器中二氧化碳气体的方法，其中二氧化碳调节剂以约等于从所述容器损失二氧化碳的速率释放二氧化碳。还公开了用于保持碳酸饮料压力一致性的包装系统，其包含盖子、塑料容器和二氧化碳调节剂。还公开了用于保持碳酸饮料压力一致性的包装系统的制造方法，其包括在二氧化碳调剂剂用组件的周围再模制预成形件，或将二氧化碳调节剂混入用于形成所述碳酸饮料容器体的塑性材料中。还公开了用于补充碳酸饮料容器中二氧化碳气体的二氧化碳调节剂组合物，该组合物包括聚碳酸酯、有机碳酸酯或吸收并随后释放二氧化碳的材料。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求如下专利申请的优先权2004年2月27日提交的临时专利申请60/548,286和2004年11月17日提交的临时专利申请60/628,737以及2005年2月24日提交的名为“使用二氧化碳调节剂延长塑料包装的保存寿命”的临时专利申请。
技术介绍
在需要易操作性、低重量性和不易破碎性的瓶装饮料领域中，塑料和金属容器已经正在取代玻璃。塑料包装、特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶已被广泛用于包装如啤酒、软饮料、蒸馏水和一些乳制品的充碳酸气的产品。这些产品在其包装内各自均有着最优的碳酸化或二氧化碳(本文中有时被称作“CO2”)压力，以保持其最优质量。在常规塑料包装中，难以在长时间内将CO2压力保持在该最优水平。CO2可以渗透塑料包装，从而使瓶内压力随时间而减少。最终，在一定量的碳酸气损失之后，该产品将不再适于使用，这通常表现为滋味或味道发生明显和不可接受的改变。这种情况发生的时点通常决定了包装的保存寿命。CO2损失速率很大程度上取决于包装的重量和尺寸以及它存储时的温度。更轻、更薄的瓶会更快地损失碳酸气而不能保持高的内压，从而有着更短的保存寿命。当塑料瓶变小时，碳酸气损失的相对速率变得更快。更高的温度下渗透更快，这减短了保存寿命、并使得在热天气下于塑料容器中储存碳酸饮料和仍保持合理的保存寿命变得困难。更长保存寿命的、更轻的、更廉价的塑料瓶和无需冷却即更长久地储存瓶的能力有着很多经济性优点。对上述问题已采用了各种方法。一种延长碳酸饮料的简便方法是在填装时加入额外的二氧化碳。该方法被普遍用于碳酸软饮料和啤酒，但是由于过碳酸化对产品质量的影响和由此引起的对瓶物理性能的负面影响使其效果受阻。包装中内压的微小差异都会引起饮料的起泡质量的明显不同。溶解的CO2也会影响味道。这些精确的要求因产品而异。过碳酸化也会因为包装的压力极限而受阻。可行的办法是使瓶子更耐压，但是这需要在瓶结构中使用另外的材料或需要更突出更高性能的塑料。可通过降低CO2渗透速率而保持碳酸化。这通常包括对PET瓶施用第二阻挡涂层、使用比PET更贵、更难渗透的聚合物、制造多层的瓶结构或组合使用上述方法。这些制造方法都比通常的聚酯瓶生产中使用的方法昂贵得多，而且常常产生新的特别是再循环的问题。在现有技术中，已有将二氧化碳产生材料用于延长碳酸饮料的保存寿命。用二氧化碳处理的分子筛已通过所结合的二氧化碳与水的反应而被用于碳酸饮料。授予Hekal的美国专利6,852,783和授予Freedman等的美国专利申请2004/0242746 A1记述了一种CO2释放组合物，该组合物可以被掺入或插入碳酸饮料的包装中。这些参考文献的组合物记述了将超过25％重量的无机碳酸盐作为二氧化碳源混入至热塑性塑料中。填充了25％碳酸氢钠的32g PET瓶具有释放4.5g二氧化碳的潜力。这大约比PET啤酒瓶使用中需要的量高出十倍，从而可能导致包装的不安全增压。而且这些结构释放二氧化碳过快从而无法在长时间内调节压力，特别是如果所述结构是由聚对苯二甲酸乙二醇酯制得的情况下，与由具有更低湿气渗透速率的聚乙烯制得的结构相比更是如此。已经发现，如此高的装填量并不适于应用，因为其具有向包装中释放过多的二氧化碳的可能性。专利技术概述本专利技术涉及在碳酸饮料容器中补充二氧化碳气体的方法。该方法包括向饮料容器中或向容器的盖子中插入二氧化碳调节剂，并通过化学反应从所述二氧化碳调节剂中释放出二氧化碳。二氧化碳的释放速率被调节至约等于二氧化碳从所述容器损失的速率。本专利技术还涉及在碳酸饮料容器中补充二氧化碳气体的方法。该方法包括向容器中或容器的盖子中插入二氧化碳调节剂，随后将从所述二氧化碳调节剂中释放出二氧化碳的速率调节至约等于二氧化碳从所述容器损失的速率。本专利技术还涉及用于保持碳酸饮料的压力一致性的包装系统，其包含盖子、塑料容器和二氧化碳调节剂。本专利技术还涉及制造用于保持碳酸饮料的压力一致性的包装系统的方法，该方法包括在用于二氧化碳调节剂的组件周围再模制(overmolding)预成形件(preform)。本专利技术还涉及制造用于保持碳酸饮料的压力一致性的包装系统的方法，该方法包括将二氧化碳调节剂混入用于形成所述碳酸饮料容器体的塑性材料中。本专利技术还涉及用于在碳酸饮料容器中补充二氧化碳气体的二氧化碳调节剂组合物，该组合物包含单独的聚碳酸酯、单独的有机碳酸酯或者其组合。本专利技术还涉及用于在碳酸饮料容器中补充二氧化碳气体的二氧化碳调节剂组合物，该组合物包含吸收并随后释放二氧化碳的材料。此处使用的“碳酸饮料”是一种水溶液，其中就碳酸软饮料而言，溶解的二氧化碳气体量为约2到约5体积CO2/体积H2O，优选约3.3到约4.2体积CO2/体积H2O，就啤酒而言，溶解的二氧化碳气体量为约2.7到约3.3体积CO2/体积H2O。此处使用的“二氧化碳调节剂”是一种组合物，该组合物或是通过控制性的化学反应过程缓慢释放CO2，或是通过物理过程吸收和释放CO2，其中该释放的速率大约等于包装的CO2损失速率，从而使包装中的二氧化碳压力在一定时间内保持更恒定。合适的CO2调节剂包括聚碳酸酯、环状有机碳酸酯、有机碳酸酯，例如碳酸烷基酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、聚碳酸亚丙酯、碳酸乙烯酯、碳酸甘油酯、碳酸亚丁酯、碳酸二乙酯、焦碳酸乙酯、焦碳酸甲酯、二碳酸二烷基酯或其混合物；无机碳酸盐，如碳酸氢钠、碳酸亚铁、碳酸钙、碳酸锂和其混合物；分子筛、沸石、活性碳、硅胶和配位聚合物、金属有机框架(“MOF’s”)和同网状(isorecticular)金属有机框架(“IRMOF’s”)。CO2调节剂的使用量取决于所需二氧化碳的释放量，所需二氧化碳的释放量取决于随容器的保存时间流逝而从容器中损失的二氧化碳量。可放置CO2调节剂的瓶区域包括但不限于瓶盖、瓶口/瓶颈、瓶底或混入构成瓶的塑性树脂中。附图简述附图说明图1描述了二氧化碳调节剂对PET啤酒瓶性能的影响。图2描述了二氧化碳调节剂对碳酸软饮料瓶性能的影响。图3描述了带有碟形插入物和衬垫的二氧化碳调节剂盖子。图4描述了带有碟形物和衬垫的二氧化碳调节剂组件。图5描述了带有插入插头组件的二氧化碳调节剂盖子。图6描述了二氧化碳调节剂瓶口插入组件。图7描述了有机碳酸酯被水蒸气活化的二氧化碳产量。图8描述了袋装材料对二氧化碳释放速率的影响。图9描述了由瓶内压力表现的二氧化碳损失。图10描述了20盎司瓶中二氧化碳的预饱和。专利技术详述许多组合物都可以被用作二氧化碳调节剂。这些组合物被分为两类。第一类是通过控制性的化学反应生成或释放二氧化碳的组合物。这些组合物包括a)诸如脂族聚酮的聚合物，其与氧反应时作为脱水副产物产生出二氧化碳，或者在水解时、尤其在酸存在下产生出释放二氧化碳的有机和无机碳酸根。催化剂、粘合剂和其它添加物可以同这些材料结合，以辅助控制二氧化碳释放进程；和b)有机碳酸酯如碳酸烷基酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、聚碳酸亚丙酯、碳酸乙烯酯、碳酸甘油酯、碳酸亚丁酯、碳酸二乙酯、焦碳酸乙酯、焦碳酸甲酯，环状碳酸酯丙烯酸酯如三羟甲基丙烷碳酸丙烯酸酯，和二碳酸二烷基酯，其在水解时释放出二氧化碳，可通过与诸如柠檬酸或磷酸的酸反应而加强该水解。第二类是吸着剂组合物，这些组合物存储二氧化碳，随后当二氧化碳从包装中损失本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种补充碳酸饮料容器中二氧化碳气体的方法，其包括： ｉ．向所述容器中或所述容器的盖子中插入二氧化碳调节剂； ｉｉ．通过化学反应从所述二氧化碳调节剂中释放出二氧化碳；和 ｉｉｉ．将从所述二氧化碳调节剂中释放二氧化碳的速率调节至约等于二氧化碳从所述容器损失的速率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰M福尔加奇，弗朗西斯施洛斯，马修A库尔兹克，
申请(专利权)人：BP北美公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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