用于密封胶囊的可堆肥盖和由该盖密封的胶囊制造技术

用于密封饮料胶囊的可堆肥盖，所述盖由多层复合物构成，所述复合物至少包含：‑包含纤维的非织造材料，所述纤维的至少50重量％为聚乳酸纤维(PLA)，‑包含除PLA外的聚羟基烷酸酯(PHA)聚合物的膜。

【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盖和由该盖密封的胶囊
本专利技术涉及一种设计用于密封胶囊、特别是咖啡胶囊的盖。本专利技术也涉及由所述盖密封的胶囊。最后，本专利技术涉及这种盖用于密封装有食品(特别是咖啡粉)的胶囊的应用。在下面的描述中，本专利技术对于咖啡胶囊来进行说明。然而，它可以应用于盖子封闭食品物质并且必须耐水、耐压力、耐撕裂并且有利地对胶囊或任何其他食物容器可热封的所有领域。更具体而言，本专利技术适用于一种盖，其经设计用于密封装有干粉(例如咖啡、茶、热巧克力等)的胶囊以制备饮料。
技术介绍
市场上出售的咖啡包通常含有约5至15g咖啡粉。茶叶包整体的质量更小，尽管被泡物的体积通常是相当的。对于expresso胶囊，咖啡机的渗滤时间通常为10到60秒，水的体积为约30到40ml。对于过滤咖啡包，水的体积为约120到300ml时渗滤时间范围是相同的。在食品工业中，所使用的材料通常受到更严格的要求，特别是有关环境的要求。因此，目前正在开发的产品不仅仅是设计为满足顾客的口味。它们也必须尊重环境。对环境的尊重可能是监管性的。这也日益反映出消费者选择可重复使用、可回收或可降解的产品的趋势。目前市场上提供两种咖啡包，即：-基本上由装有咖啡的非织造材料袋组成的柔性包，-通过密封而封闭的由胶囊本身组成的硬质包或胶囊。本专利技术具体涉及硬质胶囊。型胶囊在欧洲市场上是众所周知的。例如，专利US7153530和US7658141中描述了这种胶囊。这些胶囊通常具有截锥形状的侧壁和由铝(20至100μm)、纯塑料或多层塑料、纸板/铝/塑料复合材料或塑料/纸板复合材料形成的底部。在胶囊底部提供聚氨酯型层以过滤咖啡。胶囊密封可由各种材料形成，例如铝或纸、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-乙烯醇(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等)的多层复合材料。在实践中，圆形密封围绕胶囊边缘热焊接或卷曲。然而，将这些硬质的、不可堆肥的包改为可堆肥包的需求很高。文献US8956672描述了型胶囊，具有倒置杯形体的特定特征。在所示的实施方式中，盖固定在向内弯曲的外围凸缘上。它可以由各种材料形成，例如铝或纸、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-乙烯醇(EVOH)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等)的多层复合材料。盖被密封至外围凸缘的向内弯曲的部分，并且包含经校准的孔口，以便产生在萃取过程中导致压力增加的限制。可在腔室和盖之间放置过滤器。文献EP2690035A描述了其他形状的胶囊。特别是，它描述了一种胶囊，其具有由圆形肋加强的穿孔底部，带有外围凸缘的截短体形或截头圆锥形侧壁，以及在胶囊装满成分后固定在边缘的盖。文献US7543527中描述了其他胶囊设计。胶囊由圆柱形或略呈圆锥形的杯子形成。它包含分配单元，位于杯内靠近盖子的上肩上，以使冲泡的过程中进入胶囊的液体流可被修改。杯子也包含分配下方单元，允许在萃取期间将多余的液体收集到饮料杯外部。杯子和盖子由气密性多层复合膜组成。文献EP1659909B1中也描述了用于制备食品或饮料的方法和装置。因此，该文献描述了由底部和装有外围凸缘的侧壁组成的胶囊。胶囊通常由单层或多层形式的塑料(例如EVOH、PVDC、PP、PE和/或PA)制成。盖子被热焊接至胶囊。盖子由可穿孔材料制成，如铝、铝/塑料、纸板/塑料、纸板/铝/塑料或单层或多层塑料。文献EP2648579B1描述了各种截头形、棱形、金字塔形等形状的胶囊盒。胶囊具有外围凸缘，盖子在凸缘上热封。虽然已经提出了多种制备胶囊的方法，但其中大多数都不是可堆肥的。为了解决这个问题，开发了由基于聚乳酸(PLA)的塑料或所谓的“PLA相容”塑料制成的胶囊。所谓的“PLA相容”材料是PLA和植物纤维的混合物。它们是可生物降解和可堆肥的。因此，胶囊符合EN13432标准规定的可堆肥条件。在下面的说明书中以及在权利要求书中，术语“可堆肥盖”指的是含有至多5重量％总比例的没有确定的生物降解性的有机成分(例如来自非可堆肥粘合剂或纤维)的盖子，从而符合EN13432标准。同样，“可堆肥胶囊或胶囊体”指的是含有至多5重量％总比例的没有确定的生物降解性的有机成分(例如来自非可堆肥粘合剂或纤维)的胶囊，从而符合标准。到目前为止，还没有提出令人满意的解决方案来结合可堆肥盖与上述胶囊。考虑到与盖子相关的众多限制，这并不奇怪。事实上，这种小包很可能在它们必须机械承受的压力和温度下用于咖啡机。基本上，胶囊按照以下过程用于小包或个体胶囊咖啡机。一旦胶囊被插入其位置，底部就会被刺穿。所形成的孔口允许加热到96℃的水以10至12巴的压力引入胶囊体中农。充满胶囊的水逐渐对盖子施加压力，盖子与机器中设置的钉型钻孔机接触。根据咖啡粒径，盖子穿孔时和渗滤过程中的压力最通常在5至15巴之间。一旦盖子被穿刺成针的图案，咖啡就会倒进杯子里。制造商对咖啡的倒入设置了一些条件。特别是，杯子里必须没有粉末。而且，约30ml的咖啡量必须在约30秒内倒入。此外，倒入的液体的颜色和密度必须与泡沫的颜色和密度相似。在咖啡倒出后而胶囊还没有被弹出时，也有一些限制。假设用户只在咖啡倒出几个小时后弹出胶囊，即在胶囊温度降至环境温度后，胶囊不得变形。如果胶囊变形，其在插入新胶囊时不会掉入提供的容器中。盖子必须不分离。在本专利技术的范围内，当盖子在被穿孔时和在渗滤过程中承受粉末和水的混合物施加的5至15巴的压力时不会撕裂，则从耐压性的角度来看，认为盖子是令人满意的。在穿孔前，盖子不得在胶囊内水压升高的作用下撕裂。穿孔后，穿透的孔不得撕裂由此在压力的作用下扩大，以防止一些粉末经过并保持咖啡、特别是泡沫的特性。以申请人名义的文献FR3050725描述了一种用于密封特别是装有咖啡的胶囊的可堆肥盖，该可堆肥盖由将基于聚乳酸纤维的非织造材料与蜡纸支持体结合的多层复合物组成。虽然这种盖令人满意地可堆肥，但该盖提供的防潮性有限。文献US2012/0097602描述了一种用盖子密封的胶囊。该胶囊的壁由夹在两层之间的氧阻隔层组成，一层基于PLA，另一层基于PLA或交联的PHA/PLA共聚物。盖子可具有两层。在一个特定的实施方式中，两层中的一层基于选自聚烯烃(PE、PP等)或聚酯(除PLA外的PHA、PLA)的耐热、可生物降解聚合物，而另一层基于PLA。未描述材料的具体组合。因此，本专利技术要解决的问题是如何设计可堆肥盖来密封胶囊，特别是满足咖啡机(特别是使用小包或单个胶囊的机器)中这种类型的盖子的使用条件的容纳咖啡的胶囊，特别是防潮和抵抗粉末和水混合物施加的压力的盖子，不会分离的盖子，具有防止咖啡在渗滤过程中进入杯子的过滤器性质。本专利技术所要解决的另一个问题是设计一种盖，所述盖可以引入当前的胶囊生产线中，而无需对所述生产线进行实质性修改。本专利技术所要解决的另一个问题是设计一种能阻挡香气的盖。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种用于密封饮料胶囊的可堆肥盖，所述盖由多层复合物构成，所述复合物至少包含：/n-含有纤维的非织造材料，所述纤维的至少50重量％为聚乳酸纤维(PLA)，/n-含有除PLA外的聚羟基烷酸酯(PHA)聚合物的膜。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180904 FR 18579211.一种用于密封饮料胶囊的可堆肥盖，所述盖由多层复合物构成，所述复合物至少包含：
-含有纤维的非织造材料，所述纤维的至少50重量％为聚乳酸纤维(PLA)，
-含有除PLA外的聚羟基烷酸酯(PHA)聚合物的膜。


2.如权利要求1所述的盖，其特征在于，所述膜的厚度为50μm至300μm。


3.如权利要求1所述的盖，其特征在于，构成所述非织造材料的纤维的100％中的其余部分由选自包括以下物质的纤维的组中的纤维构成：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丁烷(PB)、淀粉类聚合物、纤维素类聚合物、乙烯-乙烯醇(EVOH)类聚合物、聚丁二醇丁二酸(PBS)、生物来源的纤维素纤维，所述生物来源的纤维选自包括棉花、木纤维和亚麻纤维的组。


4.如权利要求1所述的盖，其特征在于，构成所述非织造材料的纤维仅为聚乳酸(PLA)类纤维。


5.如前述权利要求之一所述的盖，其特征在于，构成所述非织造材料的纤维的至少40％是可热封的，并且有利地具有低于100℃的熔点。


6.如前述权利要求之一所述的盖，其特征在于，所述非织造材料包含至少85重量％、更优选至少90重量％的纤维。


7.如前述权利要求之一所述的盖，其特征在于，所述非织造材料的克重为5g/m2至100g/m2，有利地为10g/m2至30g/m2，更有利地为15g/m2至20g/m2，优选为约18g/m2。


8.如前述权利要求之一所述的盖，其特征在于，所述非织造材料具有内...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·比达尔，M·洛克斯，G·帕文，
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