用于密封胶囊的可堆肥性盖以及由所述盖密封的胶囊制造技术

本发明专利技术提供了用于密封饮料胶囊的可堆肥性盖。所述盖由多层复合物组成，所述复合物依次包含：非织造材料，其中至少50重量％的纤维由聚乳酸(PLA)组成；适于与食物接触的粘合剂层；和由植物羊皮纸组成的载体层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于密封胶囊的可堆肥性盖以及由所述盖密封的胶囊相关专利申请的交叉引用本专利申请要求2016年4月29日递交的法国国家申请FR1653909的优先权。
本专利技术涉及一种用于密封胶囊、特别是咖啡胶囊的盖。本专利技术的目的还在于由所述盖密封的胶囊。最后，本专利技术涉及所述盖用于密封含有食品、特别是研磨咖啡的胶囊的应用。在下文描述中，本专利技术的描述涉及咖啡胶囊。不过，其适用于其中盖可用于包封食物的所有领域，并且其必须具有防水性、耐压性、抗撕裂性，并且有利地可热密封到胶囊或含有食物的其他任何制品上。更具体地说，本专利技术适用于旨在密封含有干粉(例如咖啡、茶、热巧克力等)以制作饮料的胶囊的可堆肥性盖。
技术介绍
市场上可获得的咖啡包通常含有约5至15g研磨咖啡。上述量对于茶而言质量是较少的，但是用于浸提的材料体积通常是相当的。咖啡机的渗滤时间通常为10至60秒，对应于水量范围从浓咖啡胶囊的低至约30至40ml到滴漏咖啡胶囊的约120至300ml。在食品工业中，所使用的材料经常受到越来越严格的要求，特别是在环境方面。因此，目前开发的产品的唯一目标不再是满足消费者口味。它们还必须满足与保护环境有关的要求。这些要求可能是强制的，也可能反映消费者对可重复使用、可回收或可降解产品的不断发展的偏好。目前市场上提供两种类型的咖啡包，即：·柔性包，其主要由含有咖啡的非织造材料小袋组成，·刚性包或胶囊，其由通过以盖包封的真实胶囊组成。本专利技术特别关注此种胶囊。在欧洲市场上通常已知的是型胶囊。例如，这种胶囊描述于美国专利No.7,153,530和7,658,141中。这些胶囊通常设置有截头圆锥形侧壁和由铝(20至100μm)、纯或多层塑料、纸板/铝/塑料复合材料或纸板塑料复合材料形成的碟形底部。在胶囊的底部设置有如聚氨酯等织物层以过滤咖啡。这种胶囊的盖子可以由多种材料形成，例如铝或包含纸、铝和/或塑料(例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯-乙烯基醇(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等)的多层复合材料。通常，圆形盖子经热熔焊或夹压到胶囊侧壁的周边。然而，强烈要求将这些不可堆肥性胶囊转化为可堆肥性胶囊。胶囊的其他特征描述于美国专利No.8,956,672中，其公开了具有倒置杯形主体和底部盖子/盖的胶囊，其侧壁和截顶的底部注入壁一起限定出腔室。盖子/盖固定到具有弯曲端部的凸缘状边缘，并且可以由铝或包含纸、铝和/或塑料(例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、乙烯-乙烯基醇(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等)的多层复合材料形成。递送盖子/盖在弯曲的凸缘状边缘处密封到主体，并且包括校准的孔或穿孔装置，从而使得由孔产生的限制在提取期间在胶囊中提供较高的背压。过滤材料可选地可以放置在腔室和盖子之间。EP2690035B1中公开了另外的胶囊设计。其中描述的胶囊包括由环形肋加强的穿孔底壁，具有凸缘/边缘的大致截锥或截头圆锥形侧壁，以及在向胶囊装载饮料成分之后固定到边缘的盖子/盖。其他胶囊设计公开在美国专利No.7,543,527中。胶囊由圆柱形或轻微锥形的杯形成。上部分配部件在杯内部位于靠近盖子的上肩部处，从而在冲泡期间改变进入杯的液体的流动。杯还包括下部分配部件，来在提取冲泡饮料期间收集流出杯子的流体。杯和盖子由气密的多层复合薄膜组成。EP1659909B1公开了用于制备食品/饮料产品的方法和组件。胶囊包括底壁和锥形侧壁，锥形侧壁具有从杯和侧壁向外延伸的凸缘。杯通常由塑料材料制成，例如单层或多层结构的EVOH、PVDC、PP、PE和/或PA。杯体在凸缘上通过盖子/盖密封，例如通过热封。盖子/盖是可穿孔的材料，例如铝、铝/塑料、纸板/塑料、纸板/铝/塑料、或单层或多层塑料。EP2648579B1公开了另外的胶囊设计。将盒或胶囊提供为小杯，其具有各种形状，包括截头圆锥形、棱柱形、截头金字塔形等。侧壁和底壁限定了在与底壁相对的端部处通过密封箔密封的体积。将密封箔热密封到设置在杯侧壁上的凸缘/边缘上。尽管已经提出了关于实际胶囊部分的许多变化，但是目前市场上的许多胶囊仍然难以堆肥。因此，已经开发出由聚乳酸类(PLA)塑料材料或被称为“PLA相容”的塑料材料组成的胶囊。被称为“PLA相容”的材料对应于PLA和植物纤维的混合物。其是可生物降解的和可堆肥的。因此，这些胶囊满足EN13432标准强制的可堆肥性条件。然而，迄今为止还没有提出令人满意的解决方案来组合还可堆肥性盖与所述胶囊。如本文所用，术语“可堆肥性盖”表示包含最多5重量％的不可堆肥性粘合剂或纤维的盖，因此符合EN13432。由于与盖子或盖有关的限制众多，因而这并不意外。实际上，所述胶囊很可能在其必须机械耐受的压力和温度值下用于咖啡机中。基本上，胶囊根据以下过程用于单份浓缩咖啡机中。在胶囊放置就位后，其底部将被刺穿。形成的孔使得加热至96℃温度的水能够在10至12巴的压力下引入胶囊体内。填充胶囊的水逐渐在盖上施加压力，盖与设置在机器中的穿刺元件(例如针)接触。取决于咖啡的粒度，盖穿孔时和渗滤过程中的压力通常在5到15巴之间。一旦盖已经利用针刺穿，咖啡会流入杯中。制造商在咖啡流动方面施加了许多条件。特别是，杯中必须没有粉末。此外，约30ml的胶囊通常在约30秒内排出。此外，流动的液体应具有与泡沫相似的颜色和密度。在咖啡已经流出而胶囊尚未被弹出时，也存在一定数量的限制。实际上，如果使用者仅在咖啡流出几小时后才弹出胶囊，即在胶囊的温度恢复到环境温度后，胶囊不应变形。否则，当插入新胶囊时，其不会落入为此目的提供的容器中。盖不应脱层。另外，当盖在穿孔时和渗滤过程中受到由粉末和水的混合物施加的5至15巴的压力时盖不撕裂，则认为该可堆肥性盖在耐压方面是令人满意的。在穿孔前，盖不得在胶囊中上升的水压力作用下撕裂。在穿孔后，来自穿孔的洞必须保持其形状，并且盖材料不应允许大撕裂在压力作用下由洞处传播开。换句话说，需要这样一种可堆肥性盖，其耐受湿气和压力，以便在刺穿之前不会撕裂。还有必要提供在咖啡流出时不允许粉末通过的盖。FR2991230A1描述了一种用于制造模具的多层复合物，其组合了生物可降解聚合物的非织造材料，适于与食物接触的粘合剂层和纤维素纤维载体。特别是，该文献描述了在适合于实施所述模具的潮湿条件下使用这种类型的复合物的优点。当然，其没有提到压力条件，因为压力不是该申请考虑的参数。因此，本专利技术要解决的问题是设计一种用于密封胶囊、特别是包含咖啡的胶囊的可堆肥性盖，其满足这种类型的盖在咖啡机中的使用条件，特别是耐受水分和压力，不会脱层并且具有防止咖啡在渗滤时进入杯子的过滤特性。本专利技术要解决的另一个问题还在于改进可以整合至当前盖制造过程中的盖，而不需要对所述过程进行实质性修改。本专利技术提供了用于密封胶囊的此种可堆肥盖。根据本文提供的本专利技术的描述，本专利技术的这些和其他优点以及其他专利技术特征将是显而易见的。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术提供了可堆肥性盖。该盖用于密封饮料胶囊。盖由多层复合物组成，该复合物依次包括：包含纤维的非织造材料，其中至少50重量％的纤维由生物可降解纤维组成；适于与食物接触的粘合剂层；以及由植物羊皮纸组成的载体(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于密封饮料胶囊的可堆肥性盖，所述盖由多层复合物组成，所述复合物依次包含：包含纤维的非织造材料，其中至少50重量％的所述纤维由生物可降解纤维组成；适于与食物接触的粘合剂层；和由植物羊皮纸组成的载体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.29 FR 16539091.一种用于密封饮料胶囊的可堆肥性盖，所述盖由多层复合物组成，所述复合物依次包含：包含纤维的非织造材料，其中至少50重量％的所述纤维由生物可降解纤维组成；适于与食物接触的粘合剂层；和由植物羊皮纸组成的载体。2.如权利要求1所述的可堆肥性盖，其特征在于，至少40重量％的所述生物可降解纤维是可热封纤维。3.如前述权利要求中任一项所述的可堆肥性盖，其特征在于，所述生物可降解纤维选自由PLA、PHA(聚羟基链烷酸酯)、PHB(聚(羟基丁酸酯))、PHB(V)(聚(羟基丁酸酯-co-羟基戊酸酯))、PBS(聚(琥珀酸丁二醇酯))、生物聚酯和如棉、亚麻和木纤维等纤维素纤维组成的组。4.如前述权利要求中任一项所述的可堆肥性盖，其特征在于，所述可热封纤维选自由PLA、PHA(聚羟基链烷酸酯)、PHB(聚(羟基丁酸酯))、PHB(V)(聚(羟基丁酸酯-co-羟基戊酸酯))、PBS(聚(琥珀酸丁二醇酯))和生物聚酯组成的组。5.如前述权利要求中任一项所述的可堆肥性盖，其特征在于，所述非织造材料包含熔点为至少约100℃的可热封纤维。6.如前述权利要求中任一项所述的可堆肥性盖，其特征在于，所述非织造材料包含100重量％的纤维，其中至少50重量％的所述纤维由聚乳酸(PLA)纤维组成。7.如权利要求6所述的可堆肥性盖，其特征在于，所述非织造材料的纤维仅由聚乳酸(PLA)组成。8.如前述权利要求中任一项所述的可堆肥性盖，其特征在于，所述非织造材料的克重为5至100g/m2，有利地为10至30g/m2，更有利地为15至20g/m2，优选为约18g/m2。9.如前述权利要求中任一项所述的可堆肥性盖，其特征在于，所述非织造材料是双层。10.如前述权利要求中任一项所述的可堆肥性盖，其特征在于，所述粘合剂是丙烯酸粘合剂。11.如前述权利要求中任一项所述的可堆肥性...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·苗佐，H·普朗沙尔德，F·比达尔，M·洛克斯，
申请(专利权)人：奥斯龙明士克公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI