用于热灌装的容器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于制造和热灌装ＰＥＴ容器的方法，其包括下列步骤；ａ）提供能够被吹制成形的ＰＥＴ塑坯；ｂ）在模具的空腔内对塑坯进行吹塑以便形成容器；ｃ）从模具的空腔中移除容器；ｄ）用温度大于８０℃的液体灌装容器；ｅ）以不漏气的方式密封容器；ｆ）对容器进行灭菌和冷却；和ｇ）收缩容器，其特征在于：在步骤ａ）中所用的ＰＥＴ塑坯由基于对苯二甲酸的共聚物组成；在步骤ａ）中，塑坯的至少一部分处于大于或等于１１０℃的温度下；在步骤ｂ）中所用的模具的温度小于或等于６５℃；和在步骤ｇ）中容器在６００至１０００℃下在容器的至少一部分中被加热持续１至５秒的时间段以便产生收缩和减少容器的体积。本发明专利技术也涉及使用如上所述方法获得一种容器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种热灌装的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)容器，以及用于灌装所述 容器的方法。具体地，该方法应用在使用PET瓶包装超过80°C的产品，该PET瓶没有使用被 称之为“耐热性”的吹塑法制造，其更为普遍地被用字母HR表示。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)瓶由于其在耐热，轻量化，透明度和感官性能方面 的出色性质被使用于很多方面。这些瓶通过在模具内对塑坯进行双轴拉伸而高生产率地制造。在本说明书中，措词“热灌装”应当被理解为意指液体温度大于环境温度，通常大 于80°C的灌装。措词“冷-灌装”被理解为意指环境温度或低于环境温度的温度。用于冷-灌装瓶的PET瓶的制造采用在模具空腔内吹塑塑坯的方法。通过注塑法 制造的塑坯类似于一种管，其一端被堵塞和另一端形成颈部。在经由红外辐射加热塑坯到 95/120°C后，无定形的PET软化和通过在模具的空腔内吹塑进行变形。在吹塑阶段，由于拉 伸杆和在压力下被引入到塑坯中的空气和由此导致膨胀的共同作用下，塑坯双轴变形。为 了消除PET的热量通过接触使模具被水_冷却，其具有定形瓶的几何形状的效果。因为在 其制造期间该瓶进行了双轴拉伸，所以获得的该瓶被认为是双轴取向的。因而取向的大分 子链导致在环境温度下出色的机械和光学性质。该双轴取向的缺陷源于其可逆的性质和一 旦温度增加该材料寻求回到初始状态；一种被称为形状记忆的现象。因而，尽管这些瓶提供了很多优点，然而当其温度大于60°C时其具有变形的缺陷。 用在高温85/95°C下产品灌装这些瓶将导致这样的变形以至于所述的瓶不适于使用。用于 弥补前述缺陷和允许PET瓶能被热灌装的几种方法已经在现有技术中被记载。用以允许PET瓶用热液体灌装的最普通方法在于使用被称为“耐热性”瓶吹_塑 法的方法，以及使用特定的瓶设计。被称为“耐热性”的方法，其更普遍地用字母HR表示，使得改善瓶的耐热性成为可 能。接着，产生第一 HR方法，被称为一步法，其允许获得80至88°C的灌装温度。第二 HR方 法，称为两步法，其允许液体在88至95°C下被包装。如HR瓶制造方法一样地，其必须采取不同的瓶设计。在包装期间，当所述的瓶在 高温下被塞闭，该瓶必须承受由于液体冷却产生的真空。该冷却导致液体和该瓶中捕获空 气的双重收缩。因而，热灌装瓶包括补偿板，该补偿板能够使得吸收体积上的变化成为可 能，和包括防止该瓶不受控制的变形的多个刚性部件。这些设计需要较大的壁厚和导致该 瓶的重量增大到冷_灌装瓶重量的两倍。HR方法被用于生产用来热灌装的瓶，其也采用塑坯在模具空腔内吹塑，但是其还 具有更多改进和更复杂的工作参数。特别地，与比吹塑冷-灌装容器的情况下相比，该塑坯 在更高温度下被加热。高的吹塑温度使得PET的形状记忆最小化和松驰由于吹塑产生的一些应力成为可能。就一步法HR方法而论，当该瓶与模具壁接触时，其受到热处理。模具壁 的高温影响增加双轴取向的PET链的结晶和因而改善其耐热性。该瓶内的空气循环使得从 PET上释放热量和因而在脱模前固化该瓶的壁成为可能。就两步法HR方法而论，该方法使 得获得更高的耐热性成为可能，但是其代价是连续的更为复杂的步骤。具体地，第一步骤在 于吹塑塑坯，其体积远大于该瓶的体积；这个塑坯，具有高结晶度，然后其通过被加热到高 于玻璃化转变而收缩；该收缩的塑坯最后在相当于该瓶打算制造的尺寸的模具空腔内吹制 成形。该瓶具有高结晶度，其允许在88至95°C之间的温度下灌装。然而，为允许在高温下包装液体的经由热处理的该瓶具有几个缺陷。第一缺陷在于减少该瓶的生产效率，这是因为热定形方法延迟了吹塑周期。HR方 法比普通的吹塑方法更为复杂和因此建设和使用的成本更为高昂。第二缺陷在于重量和因此而带来的这些瓶的成本。如前所述，增加的材料使得承 受容器内产生的真空和高灌装温度成为可能。然而，当前的方法使用了过量的材料，其对于 优良的保存该产品严格来说并非必需。此外，补偿板损坏了容器的外观，使得降低了对消费 者的吸引力。法国专利申请FR2887238提出通过生产适于热灌装的薄壁瓶部分克服前述缺陷。 使用如前所解释的一步法或两步法HR吹塑方法制造这些瓶和因此具有允许热灌装而不会 导致容器收缩的性质。在专利申请FR2887238中提出的瓶具有许多优点，这是因为其不包 括收缩板，和与本领域技术人员所用的容器相比在相等容量下具有减轻的重量，该重量基 本上等于被用来盛装矿泉水的容器的重量。圆柱形的容器，任选地具有增强容器体的凹槽， 其具有如同用于无气矿泉水的容器的轻质基底，但是被增强了。在巳知类型的装罐机上热 灌装这个容器，取决于目标应用，液体被装入和维持在60至95°C的温度下。在高温下塞闭 和冷却之后，该瓶内产生真空，其产生瓶体的显著变形。按照专利申请FR2887238，该方法在 于通过当液体温度低于约40至50°C的转变温度时导致该瓶壁的热收缩减少该瓶的体积。 尽管专利申请FR2887238具有许多优点，但是其仍然具有几个缺陷。第一缺陷在于制造这些瓶的方法为了给予容器足够地耐热性而需要一步法或两 步法HR吹塑方法。如前所解释的那样，这些制造方法是复杂的和因此更加难以利用。这对 于所生产的容器的成本是一个影响。所提出的该方法的第二缺陷在于通过加热使得容器的体积收缩是困难的，考虑到 所述的容器通过使用能够使其更加耐热的HR吹塑方法制造。
技术实现思路
本专利技术提出通过按照新的方法制造和热灌装的新容器来克服前述缺陷。按照本专利技术，该用于热灌装的PET容器使用普通的吹塑方法制造，即通常用来生 产冷-灌装容器的方法。按照本专利技术，不同于在高温下的模具中吹塑容器的耐热性 或HR吹塑方法，该容器在“冷”模具中吹制成形。与通常所用的热灌装方法相比，该灌装方法包括附加的步骤。这个步骤是使用高 强度热源收缩容器壁。该容器不同于热灌装容器，区别在于其没有补偿板的几何形状，花瓣状或星形的 基底，轻的重量，低的平均密度和其密度的空间分布。特别地，本专利技术使之成为可能，即制造轻重量的容器，其热-填充性并非通过H R 吹塑方法提供而是通过意想不到的几个因素的结合，这些因素包括容器的几何形状，容器 的组成和制造和灌装方法。按照本专利技术的容器的重量基本上等于这样一种容器的重量，例如用于容纳冷_灌 装液体的瓶。此外，应当指出按照本专利技术的容器是用来承受压力而不是如在现有技术中提出的 真空。有利地，容器的基底用来承受容器内的正压。本专利技术也包括热灌装容器的方法，例如PET瓶，其没有使用HR方法制造和其 热_填充性源于瓶的设计和其制造方法的结合。当热灌装液体完全地或部分地被冷却时， 在高强度热源的影响下，该灌装方法另外包括容器的收缩步骤。具体实施例方式以下通过说明按照不属于HR方法的普通吹塑方法由塑坯制得的热灌装PET瓶的 制造实例，本专利技术将更好地被理解。由于瓶的几何形状，制造和灌装方法和所用的树脂之间 的意想不到的协同作用，该瓶具有该耐热性。为改善它们的耐热性，现有技术的方法提出增加PET容器的结晶度，不同于现有 技术的方法，本专利技术提出仅仅使用较低结晶度的容器并不能使其能够承受灌装温度。容器 的耐热性源于结晶度，容器的几何形状和吹塑和灌装方法的结合。本专利技术是非常有意义的， 这是因为其能够使得避免用于增加容器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造和热灌装ＰＥＴ容器的方法，其包括下列步骤；ａ）提供能够被吹制成形的ＰＥＴ塑坯；ｂ）在模具的空腔内对塑坯进行吹塑以便形成容器；ｃ）从模具的空腔中移除容器；ｄ）用温度大于８０℃的液体灌装容器；ｅ）以不漏气的方式密封容器；ｆ）对容器进行灭菌和冷却；和ｇ）收缩容器；其特征在于：－在步骤ａ）中所用的ＰＥＴ塑坯由基于对苯二甲酸的共聚物组成；－在步骤ａ）中，塑坯的至少一部分是在大于或等于１１０℃的温度下；－在步骤ｂ）中所用的模具的温度小于或等于６５℃；和－在步骤ｇ）中容器在６００至１０００℃下在容器的至少一部分中被加热持续１至５秒的时间段以便产生收缩和减少容器的体积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-11-27 07121609.7一种用于制造和热灌装PET容器的方法，其包括下列步骤；a)提供能够被吹制成形的PET塑坯；b)在模具的空腔内对塑坯进行吹塑以便形成容器；c)从模具的空腔中移除容器；d)用温度大于80℃的液体灌装容器；e)以不漏气的方式密封容器；f)对容器进行灭菌和冷却；和g)收缩容器；其特征在于 在步骤a)中所用的PET塑坯由基于对苯二甲酸的共聚物组成； 在步骤a)中，塑坯的至少一部分是在大于或等于110℃的温度下； 在步骤b)中所用的模具的温度小于或等于65℃；和 在步骤g)中容器在600至1000℃下在容器的至少一部分中被加热持续1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：J托马塞，
申请(专利权)人：艾萨帕克控股公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]