專利名稱：氧的清除的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氧的清除并且具體地，盡管不是唯一地，涉及容器如食品或飲料容器中的氧的清除。
背景技術(shù)：
聚合物諸如聚(對(duì)苯二甲酸乙二酯)(PET)是廣泛用作纖維、薄膜和三維結(jié)構(gòu)的多功能材料。聚合物的特別重要的應(yīng)用是用于容器，尤其是食品和飲料的容器。這種應(yīng)用在過去20年增長巨大，且繼續(xù)日益普及。盡管如此增長，但聚合物具有限制其適用性的一些基本局限。一種這樣的局限在于所有聚合物都表現(xiàn)出一定程度的透氧性。氧透過聚合物(如 PET)進(jìn)入容器內(nèi)部的能力是一個(gè)重要問題，特別是對(duì)即使存在少量氧也會(huì)變質(zhì)的食品和飲料而言。為了本披露的目的，可透是指小分子通過遷移過單個(gè)聚合物鏈而擴(kuò)散穿過聚合物基質(zhì)，并且是不同于泄漏，而泄露是通過容器結(jié)構(gòu)中的宏觀或微觀的孔的轉(zhuǎn)移。除食品和飲料外，其他受氧影響的產(chǎn)品包括許多藥物和藥品，連同大量的化學(xué)品以及甚至電子器件。為了包裝這些氧敏產(chǎn)品，品牌持有人過去依靠使用玻璃或金屬包裝。 近來，品牌持有人已經(jīng)開始將他們的產(chǎn)品包裝在包含被動(dòng)的隔氧劑和/或除氧劑的塑料包裝中。通常，利用除氧劑已取得更大的成功；但是，除氧材料迄今已遇到許多問題。具體而言，迄今使用的除氧劑依賴于將可氧化的固體材料結(jié)合到包裝中。采用的技術(shù)包括鐵的氧化(或者結(jié)合在小囊袋中或在容器側(cè)壁中)、亞硫酸氫鈉的氧化或可氧化聚合物(特別是聚丁二烯或聚己二酰間苯二甲胺)的氧化。所有這些技術(shù)都經(jīng)受了以下問題緩慢的反應(yīng)速率、有限的處理量(capacity)、在灌裝容器時(shí)引發(fā)清除反應(yīng)的有限能力、包裝側(cè)壁內(nèi)形成的混濁和/或包裝材料變色。這些問題總體上限制了除氧劑的使用，并且對(duì)于透明塑料包裝 (如PET)而言和/或在塑料再循環(huán)被認(rèn)為重要的情況下尤其意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是著手解決與清除氧相關(guān)的問題。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了用于一個(gè)容器本體的封閉蓋，該封閉蓋包括一個(gè)產(chǎn)生氫的裝置，該產(chǎn)生氫的裝置包括一種活性材料，該活性材料被安排為在與水分反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生分子氫。優(yōu)選地，該封閉蓋包括一個(gè)蓋體，該蓋體可以被安排為覆蓋一個(gè)容器本體內(nèi)的開口。該蓋體適當(dāng)?shù)匕ㄓ糜趯⒃摲忾]蓋固定、優(yōu)選可拆卸地固定到一個(gè)容器本體上的裝置。 所述用于固定的裝置可以包括一個(gè)帶螺紋區(qū)域，該帶螺紋區(qū)域適當(dāng)?shù)嘏c該蓋體的面向內(nèi)部的壁相關(guān)聯(lián)。所述用于固定的裝置可以被安排為與一個(gè)容器本體的頸的外壁上的對(duì)應(yīng)區(qū)域進(jìn)行協(xié)作。該蓋體適當(dāng)?shù)匕ㄒ粋€(gè)頂壁，該頂壁在截面上適當(dāng)?shù)厥菆A形的(盡管它可以具有另一種形狀，如六角形形狀)并且適當(dāng)?shù)乇话才艦樵谑褂弥携B合和/或覆蓋該封閉蓋可與之協(xié)作的一個(gè)容器本體中的開口。該蓋體優(yōu)選包括一個(gè)從頂壁上懸出的裙部(適當(dāng)?shù)鼐哂幸粋€(gè)圓形截面)，其中優(yōu)選地該裙部的一個(gè)面向內(nèi)部的壁包括上述用于固定的裝置。優(yōu)選地，所述用于固定的裝置，例如所述帶螺紋的區(qū)域，從該裙部的一個(gè)自由邊緣向該頂壁延伸。優(yōu)選地，包括所述裙部以及所述用于固定的裝置的所述蓋體限定了一個(gè)單一構(gòu)件。所述蓋體可以在模制方法中、例如在注塑模制方法中使用一種聚合物材料如聚烯烴來生產(chǎn)。替代地，所述蓋體可以由金屬制成。金屬封閉蓋可以用于塑料酒瓶。該蓋體適當(dāng)?shù)叵薅艘粋€(gè)帽，這個(gè)帽被安排為固定到、優(yōu)選可拆卸地固定到一個(gè)容器本體上。該產(chǎn)生氫的裝置可以被安排為在長時(shí)期內(nèi)在該容器內(nèi)部緩慢釋放分子氫。在合適的催化劑存在下，分子氫會(huì)與容器內(nèi)部或容器壁中存在的任何氧反應(yīng)。優(yōu)選地，調(diào)節(jié)氫釋放速率以匹配氧進(jìn)入該容器的速率。此外，優(yōu)選的是，氫最初相對(duì)快速地釋放，接著在幾個(gè)月或甚至幾年的時(shí)期內(nèi)緩慢連續(xù)釋放。此外，優(yōu)選僅在填充該包裝時(shí)可靠地開始?xì)涞膶?shí)質(zhì)釋放。最后，優(yōu)選釋放氫的物質(zhì)不會(huì)摻雜該容器的內(nèi)容物。所述產(chǎn)生氫的裝置可以包括所述活性材料在其中被關(guān)聯(lián)(例如被包埋或優(yōu)選地被分散在其中)的一種基質(zhì)?？梢愿鶕?jù)本體聚合物中水分的溶解度選擇合適的聚合物基質(zhì)材料。適當(dāng)?shù)木酆衔锘|(zhì)材料包括但不限于聚烯烴類、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯(SEBQ共聚物、尼龍6、苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、以及乙烯乙酸乙烯酯。活性材料與基質(zhì)材料的重量比可以為至少0.01、優(yōu)選至少0.02。該基質(zhì)可以是一種聚合物基質(zhì)，且所述活性材料可分散在其中。通常，一旦將活性材料分散到聚合物中，或通過水滲入聚合物基質(zhì)的速率和/或通過水在所選基質(zhì)中的溶解度來限制氫釋放速率。因此，基于水在該聚合物中的滲透率或溶解度來選擇聚合材料允許人們控制從活性物質(zhì)釋放分子氫的速率。然而，通過選擇其他適當(dāng)?shù)目刂蒲b置(如下文中描述的)，用于氫釋放的決速步驟可以由所述控制裝置的特性決定。 該聚合物基質(zhì)可以包括至少Iwt %的活性物質(zhì)，優(yōu)選至少2wt %。該聚合物基質(zhì)可以包括少于70wt%的活性材料。適當(dāng)?shù)兀摼酆衔锘|(zhì)包括l-50wt%、優(yōu)選2-40wt%的活性材料、更優(yōu)選是4-30wt%。聚合物基質(zhì)中的其余材料可以主要包括所述聚合材料。所述活性材料可以包含金屬和/或氫化物。所述金屬可以選自鈉、鋰、鉀、鎂、鋅或鋁。氫化物可以是無機(jī)的，例如它可以包括一種金屬氫化物或硼氫化物；或它可以是有機(jī)的。適合由于與水接觸而釋放分子氫的活性材料包括但不限于鈉金屬、鋰金屬、鉀金屬、鈣金屬、氫化鈉、氫化鋰、氫化鉀、氫化鈣、氫化鎂、硼氫化鈉和硼氫化鋰。盡管在游離狀態(tài)下，所有這些物質(zhì)非常迅速地與水反應(yīng)；但一旦嵌入聚合物基質(zhì)中，反應(yīng)速率就以數(shù)周至數(shù)月計(jì)的半衰期而進(jìn)行。其他活性物質(zhì)可以包括有機(jī)氫化物，如四甲基二硅氧烷和氫化三甲基錫，連同金屬，如鎂、鋅或鋁。當(dāng)活性材料與水之間的反應(yīng)速率太慢時(shí)，明確考慮加入水解催化劑和/ 或試劑。例如，可以使用氫氧根離子或氟離子、過渡金屬鹽或貴金屬催化劑來提高硅烷的水解速率。還考慮該活性材料也可以是聚合物基質(zhì)。例如，硅烷聚合物如聚(甲基氫)硅氧烷既提供了一種聚合物基質(zhì)，又提供了能在與水分接觸時(shí)釋放分子氫的活性物質(zhì)。該活性材料可以是一種聚合物粘合的材料，如一種聚合物粘合的硼氫化物。
當(dāng)通過活性物質(zhì)與水的反應(yīng)生成氫時(shí)，顯著氫生成的引發(fā)僅發(fā)生在將氫產(chǎn)生劑置于含水分環(huán)境(如大多數(shù)氧敏食品和飲料中存在的環(huán)境)中時(shí)。因此，氫生成的引發(fā)一般與該容器的灌裝和/或?qū)⒎忾]蓋置于容器上同時(shí)進(jìn)行。為了防止在該時(shí)間之前氫生成或使其最小化，使氫產(chǎn)生劑與水分的接觸最小化是足夠的。與排除分子氧不同，水分的排除容易通過許多方法實(shí)現(xiàn)，包括但不限于將該氫產(chǎn)生劑和/或含有該氫產(chǎn)生劑的結(jié)構(gòu)包裝在金屬箔、金屬化塑料或聚烯烴袋中。例如，將含有氫生成裝置的封閉蓋整體包裝在密封的聚乙烯袋中是在將各封閉蓋置于容器本體上之前限制氫生成的方便方式。在將各封閉蓋置于容器本體上之前限制氫產(chǎn)生劑與水分接觸的另一方法是在裝有封閉蓋的包裝內(nèi)放置一種或多種干燥劑。適于結(jié)合到一種聚合物基質(zhì)中的活性物質(zhì)的選擇可基于多種標(biāo)準(zhǔn)，包括但不限于每千克的成本、每克活性物質(zhì)產(chǎn)生的H2的克數(shù)、活性物質(zhì)的熱和氧化穩(wěn)定性、該材料及其反應(yīng)副產(chǎn)物的可察覺的毒性以及在結(jié)合到一種聚合物基質(zhì)前的易處理性。在合適的活性物質(zhì)中，例子有硼氫化鈉，因?yàn)樗强缮藤彙岱€(wěn)定、成本較低、具有低的當(dāng)量分子量，并產(chǎn)生無毒副產(chǎn)物(偏硼酸鈉)。所述產(chǎn)生氫的裝置優(yōu)選被定位為鄰近該封閉蓋的頂壁(適當(dāng)?shù)剜徑擁敱诘囊粋€(gè)面向內(nèi)部的表面)并且適當(dāng)?shù)叵鄬?duì)固定在其上。所述產(chǎn)生氫的裝置優(yōu)選被定位為使得它延伸至一個(gè)位置，該位置距離封閉蓋頂壁的面向內(nèi)部的表面是小于10mm、適當(dāng)?shù)匦∮?mm、 優(yōu)選小于7mm、更優(yōu)選小于6mm、尤其小于5mm。所述產(chǎn)生氫的裝置優(yōu)選在封閉蓋的一個(gè)懸出的裙部之間延伸。適當(dāng)?shù)?，該產(chǎn)生氫的裝置延伸跨過該懸出裙部的內(nèi)徑長度的至少50% (適當(dāng)?shù)厥侵辽?0%、優(yōu)選至少70%、 更優(yōu)選至少80%、尤其是至少90% )。在一些情況下，它可以延伸所述直徑的95%或約 100%。提及該內(nèi)徑優(yōu)選是指最大內(nèi)徑。所述產(chǎn)生氫的裝置具有的長度可以是至少5mm、優(yōu)選至少10mm、更優(yōu)選至少15mm、 尤其是至少20mm。該長度可以是小于100mm、小于80mm、小于45mm、小于40mm、小于35mm、 或小于30mm。該長度適當(dāng)?shù)厥窃摦a(chǎn)生氫的裝置的最大尺寸。所述產(chǎn)生氫的裝置具有的寬度(適當(dāng)?shù)厥窃摦a(chǎn)生氫的裝置在一個(gè)維度上的最小尺寸)可以是小于7mm、適當(dāng)?shù)匦∮?mm、優(yōu)選小于4mm、更優(yōu)選小于3mm。所述產(chǎn)生氫的裝置可以是一個(gè)組件的一部分，該組件是封閉蓋的一部分并且適當(dāng)?shù)叵鄬?duì)于所描述的蓋體被固定。所述組件優(yōu)選包括所述產(chǎn)生氫的裝置與一個(gè)或多個(gè)選自下列各項(xiàng)的部件相結(jié)合用于控制在使用中水分從容器通向該產(chǎn)生氫的裝置的控制裝置、以及用于將封閉蓋密封在一個(gè)容器上的密封裝置。所述控制裝置優(yōu)選地被安排為適當(dāng)?shù)乜刂扑值耐ㄟ^從而通過所述產(chǎn)生氫的裝置來減小與不存在所述控制裝置時(shí)的速率相比氫產(chǎn)生的速率。在這種情況下，該控制裝置適當(dāng)?shù)叵薅藢?duì)于水分通向該產(chǎn)生氫的裝置的活性材料的決速步驟，而不是該決速步驟被該產(chǎn)生氫的裝置的其他特征所限定，例如可能與該活性材料相關(guān)聯(lián)的一種基質(zhì)材料的特性。提供一個(gè)所描述的控制裝置引入了實(shí)質(zhì)性的靈活性，這允許提供該產(chǎn)生氫的裝置來控制氫產(chǎn)生的速率并且定制產(chǎn)生氫的時(shí)間，這個(gè)時(shí)間決定了該容器的保質(zhì)期。例如，為了實(shí)現(xiàn)長的保質(zhì)期，可以使較大量值的活性材料與一種基質(zhì)相關(guān)聯(lián)，并且通過控制水分至該產(chǎn)生氫的裝置的通過，將氫產(chǎn)生速率控制為該活性材料的消耗速率。相比之下，在不存在該控制裝置時(shí)，該較大量值的活性材料將以更快的速率產(chǎn)生氫氣并且將被更快消耗，意味著該容器的保質(zhì)期將更小。適當(dāng)?shù)?，水分通向該氫氣產(chǎn)生裝置的唯一路徑是通過所述控制裝置。所述控制裝置優(yōu)選地在該產(chǎn)生氫的裝置與該容器中的水分的來源之間限定了一個(gè)不中斷的障礙。除非另行說明，在此描述的水滲透率是使用(美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)年鑒) ASTM程序的E96程序E在38°C和90%的相對(duì)濕度下測(cè)量的。水分穿過該控制裝置朝向該產(chǎn)生氫的裝置的通過速率優(yōu)選地比水穿過該產(chǎn)生氫的裝置(即，穿過它的如下描述的一種基質(zhì)材料)的速率更慢。優(yōu)選地，為了實(shí)現(xiàn)以上所述內(nèi)容，該控制裝置的水蒸氣滲透率與該基質(zhì)的水蒸氣滲透率(g mm/m2·天)之比為1或更小、優(yōu)選是0. 75或更小、更優(yōu)選地是0. 5或更小。優(yōu)選地，所述控制裝置包括一種材料，如一種聚合物材料，該材料具有的水蒸氣滲透率(g · mm/m2 ·天)小于所述產(chǎn)生氫的裝置的所述基質(zhì)材料(如果在所述基質(zhì)中包含多于一種的聚合物基質(zhì)材料的話，優(yōu)選是以最大量值存在的一種所述聚合物基質(zhì)材料)的水蒸氣滲透率。所述控制裝置的材料(例如聚合物材料)的水蒸氣滲透率與所述產(chǎn)生氫的裝置的一種所述基質(zhì)材料(如果在所述基質(zhì)中包含多于一種的聚合物基質(zhì)材料的話，優(yōu)選是以最大量值存在的一種所述聚合物基質(zhì)材料)的水蒸氣滲透率之比可以是1或更小、優(yōu)選 0. 75或更小、更優(yōu)選是0. 5或更小。所述控制裝置可以包括如下一層材料，例如聚合物材料，該材料具有的水蒸氣滲透率是小于2. Og · mm/m2 ·天、適當(dāng)?shù)厥切∮?. 5g · mm/m2 ·天、優(yōu)選小于0. 8g · mm/m2 ·天、 更優(yōu)選小于0. 4g · mm/m2 ·天。所述控制裝置可以包括一層選自HDPE、PP、LDPE, PET、EVA、SEBS和尼龍(如尼龍 6)中的材料。所述控制裝置可以包括如下一層材料，如聚合物材料，該材料具有的厚度是至少0. 010mm、優(yōu)選至少0. 025mm、更優(yōu)選至少0. 045mm。該厚度可以是小于0. 5mm、0. 2mm或 0. Imm0可以使用不同的裝置來限定該用于控制水分通過的控制裝置。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制裝置可以包括一單層材料(例如，材料片)，該單層適當(dāng)?shù)乇欢ㄎ辉谒霎a(chǎn)生氫的裝置與該容器中的濕氣的來源之間。所述單層材料適當(dāng)?shù)匕ㄒ环N如上所述的聚合物材料。該單層具有的厚度可以是至少0. 010mm、優(yōu)選至少0. 025mm、更優(yōu)選至少0. 045mm。 該厚度可以是小于0. 5mm、0. 2mm或0. 1mm。該控制裝置的材料(如聚合物材料)適當(dāng)?shù)厥菤浜退魵饪赏高^的。優(yōu)選地，它是可能遷移到該容器中的產(chǎn)生氫的裝置的副產(chǎn)物不可透過的。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制裝置可以包括多個(gè)層，例如這些層適當(dāng)?shù)厥遣⒅玫模运鼈冃纬闪嗣鎸?duì)面相接觸。可以將這些層彼此緊固(例如疊層的)，使得它們一起限定一個(gè)整體的控制裝置，雖然包括了多個(gè)層。這多個(gè)層適當(dāng)?shù)乇欢ㄎ辉谒霎a(chǎn)生氫的裝置與該容器中的水分的來源之間。優(yōu)選地，水蒸氣穿過這些層的至少一個(gè)的通過速率比水蒸氣穿過該氫氣產(chǎn)生裝置的活性材料的通過速率更慢。
所述組件的一個(gè)所述密封裝置優(yōu)選是環(huán)形的。它優(yōu)選地被安排為在使用中密封式地接觸一個(gè)容器本體的頂部，以將封閉蓋密封在該容器本體上，這樣使得實(shí)質(zhì)上沒有氧可以從該容器本體外部的位置穿過封閉蓋與該容器本體之間的任何空隙。所述密封裝置可以包括一個(gè)密封面，該密封面適當(dāng)?shù)卦跈M過安排封閉蓋的方向的一個(gè)方向上延伸，以便在使用中從一個(gè)容器本體中被除去。該密封裝置的一個(gè)密封面適當(dāng)?shù)貜较蜓由熘练忾]蓋的一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線處。該密封裝置的所述密封面在與蓋體頂壁基本上相同的方向上延伸。該密封裝置的一個(gè)密封面優(yōu)選被安排為接觸一個(gè)容器本體的唇緣。它優(yōu)選地被安排為該容器本體的一個(gè)環(huán)形表面，該環(huán)形表面面向封閉蓋與之協(xié)助的該容器本體內(nèi)的一個(gè)開口的外部。所述密封裝置優(yōu)選是彈性的。它可以是可壓縮的。它可以包括一種聚合物材料， 例如一種熱塑性彈性體和/或一種可壓縮的泡沫材料。該密封裝置可以完全覆蓋該產(chǎn)生氫的裝置。所述組件可以通過機(jī)械手段和/或通過其他手段固定到該蓋體上。優(yōu)選的機(jī)械手段包括該組件在該蓋體內(nèi)處于摩擦配合或過盈配合。在此方面，該組件可以包括一個(gè)適當(dāng)?shù)鼐哂袌A形截面圓盤、并且優(yōu)選地被適當(dāng)?shù)匕才艦樵谠摲忾]蓋的懸出裙部內(nèi)處于摩擦配合或過盈配合。適當(dāng)?shù)?，該組件被安排為抵靠該懸出裙部并且抵靠蓋體頂壁的一個(gè)面向內(nèi)部的表面。該圓盤具有的直徑可以是至少5mm、至少10mm、或至少20mm。該厚度可以是至少 0. 1mm、優(yōu)選至少0. 3mm、尤其是至少0. 6mm。該圓盤可以具有小于120mm、小于100mm、或小于80mm的直徑；并且可以具有小于6mm、小于4mm、或小于2mm的厚度。其他用于將該組件固定到蓋體上的手段可以包括使用粘合劑或其他用于將該組件粘到該本體上的手段。一種這樣的其他手段可以包括將蓋體和/或組件加熱，這樣這一個(gè)或二者將軟化或局部熔化，使得在冷卻時(shí)這兩個(gè)部件固定到彼此之上。例如，該組件可以被模制、例如壓縮模制到蓋體上。該組件的多個(gè)可以順序地模制到該蓋體上以限定該組件。所述組件可以包括一個(gè)第一層，該第一層包括(優(yōu)選基本上組成為)所述產(chǎn)生氫的裝置；以及一個(gè)第二層，該第二層包括一個(gè)控制裝置和/或一個(gè)密封裝置。在一些情況下，該第二層可以包括該控制裝置和密封裝置二者。所述第二層優(yōu)選是彈性的和/或可壓縮的。所述第二層可以包括一種如所描述的控制裝置。所述第二層優(yōu)選被安排為在使用中比所述第一層更接近該容器的內(nèi)含物。在某些實(shí)施方案中，該組件可以包括一個(gè)所述第一層、結(jié)合有一個(gè)所述第二層，該第二層適當(dāng)?shù)厥强蓧嚎s的并且限定了所述密封裝置，結(jié)合有一個(gè)第三層，該第三層包括一種如所描述的控制裝置。任選地，該組件可以包括一個(gè)氣體阻擋層，該氣體阻擋層被適當(dāng)?shù)匕才艦槭腔旧喜煌秆鯕獾?。這樣一個(gè)層可以在使用中比所述第一層更遠(yuǎn)離一個(gè)容器的內(nèi)含物。當(dāng)一個(gè)組件包括第一和第二層以及任選的其他層時(shí)，該組件可以包括一種疊層。 所述第一和第二層(優(yōu)選每個(gè)層)可以具有相同的寬度和形狀，但厚度可以層到層改變。該組件可以適當(dāng)?shù)赝ㄟ^機(jī)械手段被固定在蓋體內(nèi)，例如通過如所描述的一種摩擦配合或過盈配合。在某些實(shí)施方案中，該組件可以包括一個(gè)模制品，該模制品包括一個(gè)第一區(qū)域， 該第一區(qū)域包括(優(yōu)選基本上組成為)所述產(chǎn)生氫的裝置；以及一個(gè)第二區(qū)域，該第二區(qū)域包括一個(gè)控制裝置和/或密封裝置。在一些情況下，該第二區(qū)域可以包括該控制裝置和密封裝置二者。所述第二區(qū)域優(yōu)選是彈性的和/或可壓縮的。所述第二區(qū)域可以包括一種如所描述的控制裝置。所述第二區(qū)域優(yōu)選被安排為在使用中比所述第一區(qū)域更接近一個(gè)容器的內(nèi)含物。所述第二區(qū)域可以限定一個(gè)環(huán)(適當(dāng)?shù)厥窃谄渲苓吿?，該環(huán)被安排為在使用中密封式地接合一個(gè)容器以及鄰近該環(huán)的一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域可以從所述環(huán)上分階梯和/或可以限定一個(gè)從所述環(huán)上伸出的球狀區(qū)域。在某些實(shí)施方案中，該封閉蓋包括與該產(chǎn)生氫的裝置和/或如所描述的所述組件分離的、并且適當(dāng)?shù)亻g隔開的密封裝置。這樣的密封裝置可以包括一個(gè)適當(dāng)?shù)貜姆忾]蓋的頂壁向下延伸的環(huán)狀套環(huán)，其中該密封裝置可以被安排為在使用中抵靠一個(gè)容器本體的頸的內(nèi)部圓周壁，以提供所述圓周壁與封閉蓋之間的一種密封。所述密封裝置可以是一個(gè)部件，該部件被模制為蓋體的一部分并且適當(dāng)?shù)厥怯糜谒錾w體相同的材料制成的。在一個(gè)實(shí)施方案中，該蓋體本身的材料可以結(jié)合產(chǎn)生氫的裝置。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該封閉蓋可以結(jié)合一種用于催化氫與氧之間的反應(yīng)的催化劑，如在此描述的。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了根據(jù)第一方面描述的一種組件，該組件包括一個(gè)所述產(chǎn)生氫的裝置、與一個(gè)或多個(gè)選自下列各項(xiàng)的部件相結(jié)合用于控制在使用中水分從容器通向該產(chǎn)生氫的裝置的控制裝置、以及用于將封閉蓋密封在一個(gè)容器本體上的密封裝置。所述組件優(yōu)選被安排為固定到封閉蓋的一部分上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第三方面，提供了一種容器，所述容器包括一個(gè)根據(jù)第一方面的封閉蓋。該封閉蓋適當(dāng)?shù)嘏c該容器的一個(gè)容器本體密封式接合。該封閉蓋優(yōu)選可釋放地固定到容器本體上。該容器適當(dāng)?shù)匕ㄓ糜诖呋霎a(chǎn)生氫的裝置產(chǎn)生的分子氫與分子氧之間的反應(yīng)的一種催化劑。結(jié)果，可以清除所述容器中的分子氧(例如通過所述容器的壁進(jìn)入其中的分子氧)，副產(chǎn)物為水。為了本披露的目的，一種容器包括包圍了一種產(chǎn)品并且不含有意用于在包裝的內(nèi)部與外部之間輸送小分子的微觀或宏觀孔的任何包裝。所述容器包括一個(gè)封閉蓋。為了本披露的目的，催化劑包括催化或促進(jìn)分子氫與分子氧之間的反應(yīng)的任何物質(zhì)。該容器可以包括由一種組合物構(gòu)成的側(cè)壁，該組合物包含聚合物樹脂第一組分和含能夠催化分子氫與分子氧之間反應(yīng)的催化劑的第二組分。由于生成的氫會(huì)滲透通過這些容器壁，所以該容器內(nèi)存在的氫的量任何時(shí)候都最小。此外，氫生成得越快，其滲透得越快；因此氫生成速率的顯著提高(例如由于提高的容器儲(chǔ)存溫度)只會(huì)造成容器內(nèi)氫濃度的適度增加。由于氫透過聚合物的滲透率遠(yuǎn)高于氧的滲透率，容器頂部空間中氫的量可不需要過4體積％，這低于氫在空氣中的可燃性極限。 此外，氫在食品或飲料中的溶解度低；因此任何時(shí)候容器中的大部分氫都在該容器的頂部空間中。因此，容器內(nèi)可能存在的氫的量可以極小。例如，對(duì)具有30毫升頂部空間體積和 0. 05cc/包裝-天O2進(jìn)入速率的500毫升PET飲料容器而言，容器中需小于大約Icc的氫以使H2滲透速率高于氧進(jìn)入速率。此外，H2生成速率只需為大約0. 1-0. 2cc/天以便在持續(xù)進(jìn)行的基礎(chǔ)上使所生成的足夠氫與進(jìn)入的大部分或全部氧反應(yīng)。
由于在容器內(nèi)部只需要存在少量的氫就能實(shí)現(xiàn)高水平的除氧，所以容器因氫的存在(或損耗)引起的隨時(shí)間膨脹和收縮極小。因此該技術(shù)容易應(yīng)用于剛性和柔性容器。為促進(jìn)分子氫與分子氧之間的反應(yīng)，希望一種催化劑。已知大量催化劑催化氫與氧的反應(yīng)，包括許多過渡金屬、金屬硼化物(如硼化鎳)、金屬碳化物(如碳化鈦)、金屬氮化物(如氮化鈦)、過渡金屬鹽以及絡(luò)合物。其中，第VIII族金屬是特別有效的。在第VIII 族金屬中，鈀和鉬是尤其優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兊牡投拘砸约霸诖呋瘹渑c氧轉(zhuǎn)化成水方面極高的效率和幾乎不或不生成副產(chǎn)物。該催化劑優(yōu)選為一種氧化還原催化劑。為使除氧反應(yīng)的效率最大，優(yōu)選在希望與氧反應(yīng)的位置放置該催化劑。例如，如果應(yīng)用要求在氧到達(dá)容器內(nèi)部之前將其清除，則在包裝側(cè)壁中摻入催化劑是令人希望的。相反，如果希望清除已存在于容器中的氧，通常優(yōu)選將催化劑置于容器內(nèi)部附近或容器內(nèi)部。 最后，如果這兩種功能都希望的話，可以將催化劑既置于容器內(nèi)部又置于容器壁中。盡管催化劑可直接分散到食品或飲料中，但通常優(yōu)選將催化劑分散到聚合物基質(zhì)中。將催化劑分散到聚合物基質(zhì)中提供幾個(gè)好處，包括但不限于使食品或飲料摻雜最小化，使分子氫與食品或飲料成分之間的催化反應(yīng)最小化，以及容易從食品或飲料容器中除去和/或回收該催化劑。本發(fā)明的一個(gè)具體的優(yōu)點(diǎn)在于由于使用許多催化劑可獲得的極高的反應(yīng)速率， 所以可以要求非常少量的催化劑。相對(duì)于所述容器的重量(排除其任何內(nèi)容物)，所述容器可以包括0. Olppm至lOOOppm、合適地是0. Olppm至lOOppm、優(yōu)選0. Ippm至lOppm、更優(yōu)選至少0.5ppm的催化劑。在優(yōu)選實(shí)施方案中，包括5ppm或更少的催化劑。除非另行指明，提到“ppm”時(shí)是指按重量計(jì)的百萬份之份數(shù)。需要少量催化劑使得即使使用昂貴的催化劑也經(jīng)濟(jì)。此外，由于只需非常少量就能生效，因此對(duì)其他包裝特性，如顏色、濁度和可循環(huán)性的影響可以最小。例如，當(dāng)使用鈀作為催化劑時(shí)，低于大約5ppm的細(xì)分散Pd濃度足以實(shí)現(xiàn)可接受的除氧速率。通常，所需催化劑的量依賴并取決于本征催化速率、催化劑粒度、容器壁的厚度、氧和氫的滲透速率以及所需的除氧程度。為使催化劑功效最大化，優(yōu)選將催化劑充分分散。該催化劑可以是均相或多相的。 對(duì)于均相催化劑而言，優(yōu)選該催化劑以分子水平溶解在聚合物基質(zhì)中。對(duì)于非均相催化劑而言，優(yōu)選平均催化劑粒度是小于1微米，更優(yōu)選平均催化劑粒度小于100納米并且尤其優(yōu)選平均催化劑粒度小于10納米。對(duì)于非均相催化劑而言，催化劑粒子可以是獨(dú)立的，或分散到載體材料如炭、氧化鋁或其他類似材料上。催化劑結(jié)合方法并不重要。優(yōu)選的技術(shù)得到了充分分散的活性催化劑?？梢栽诰酆衔镄纬蛇^程中或在該聚合物的后續(xù)熔體加工過程中將催化劑結(jié)合到聚合物基質(zhì)中?？梢栽谌垠w加工之前通過將催化劑的漿料或溶液噴霧到聚合物丸粒上來將其結(jié)合?？梢酝ㄟ^將催化劑的溶體、溶液或懸浮液注入預(yù)熔融聚合物中來將其結(jié)合。也可以通過制造催化劑與聚合物的母料，然后在注射成型或擠出前將母料丸粒與聚合物丸粒以所希望水平混合來將其結(jié)合。在優(yōu)選實(shí)施方案中將催化劑結(jié)合到容器壁中。它優(yōu)選與限定至少一部分容器壁的聚合物相關(guān)聯(lián)，例如分散在該聚合物中。在優(yōu)選實(shí)施方案中，該催化劑與限定容器內(nèi)壁面積的至少50 %，優(yōu)選至少75 %，更優(yōu)選至少90 %的材料相關(guān)聯(lián)。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，催化劑基本遍布容器的整個(gè)壁面積，任選排除其封閉蓋。本發(fā)明中考慮的容器可以是一層或多層的構(gòu)造。在一種多層構(gòu)造中，任選地這些層中的一個(gè)或多個(gè)可以是一個(gè)阻擋層。阻隔層的組合物中可以包含的材料的非限制性實(shí)例是乙烯共乙烯醇(EVOH)、聚(乙醇酸)和聚(己二酰間苯二甲胺)?？捎米鲉螌踊蚨鄬尤萜髦械囊粋€(gè)層或一或多個(gè)層的部分的其他合適材料包括聚酯(包括但不限于PET)、聚醚酯、聚酯酰胺、聚氨酯、聚酰亞胺、聚脲、聚酰胺酰亞胺、聚苯醚、苯氧基樹脂、環(huán)氧樹脂、聚烯烴(包括但不限于聚丙烯和聚乙烯)、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯類材料(包括但不限于聚(氯乙烯))及其組合。此外，明確考慮破璃狀內(nèi)部和/或外部涂層(SiOj^n/或無定形碳)作為阻隔層。所有上述聚合物可以處于其所希望的任意組合。任何和所有這些材料也可構(gòu)成容器封閉蓋。在優(yōu)選實(shí)施方案中，容器包括由聚酯(例如PET)限定的壁，并且催化劑優(yōu)選分散在該聚酯中。本發(fā)明中所用容器的形狀、構(gòu)造或應(yīng)用不重要。通常，對(duì)容器的尺寸或形狀沒有限制。例如，容器容量可以小于1毫升或大于1000升。該容器優(yōu)選具有20毫升至100升，更優(yōu)選100毫升至5升的體積。類似地，對(duì)容器壁的厚度、容器的柔性(或剛性)或容器的預(yù)期應(yīng)用沒有具體限制。明確考慮的是這些容器包括但不限于囊袋、瓶、罐、包、小袋、提桶、 盆、圓桶、或其他類似容器。此外，容器可定位在另一容器內(nèi)部，或具有定位在該容器內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)容器。所述容器可以包括由一種或多種聚合物構(gòu)成的可透壁，該聚合物在不存在任何除氧的情況下具有大約6. 5x 10-7cm3-cm/ (m2-大氣壓-天)至大約Ix 104cm3-cm/ (m2-大氣壓-天)的滲透率?？傮w上所希望的是將氫產(chǎn)生劑釋放氫的時(shí)長定制為類似于或大于要防止氧進(jìn)入的產(chǎn)品的所希望的保質(zhì)期。對(duì)釋放氫的時(shí)間長度的定制可以通過調(diào)節(jié)該控制裝置和/或產(chǎn)生氫的裝置的特性而完成。同樣所希望的是將氫生成速率調(diào)節(jié)到等于或略大于氧進(jìn)入速率的兩倍，因?yàn)榭偡磻?yīng)為2 + — 2H20。適當(dāng)?shù)匕才旁摦a(chǎn)生氫的裝置以長期產(chǎn)生氫，例如至少1個(gè)月、優(yōu)選至少3個(gè)月、更優(yōu)選至少6個(gè)月、尤其是至少12個(gè)月。可以在室溫(22°C)和環(huán)境壓力下儲(chǔ)存之后而評(píng)估上述期限。還可以優(yōu)選清除容器或食品或飲料中最初存在的氧。為了做到這一點(diǎn)，優(yōu)選氫產(chǎn)生劑最初以提高的速率釋放氫。在這些情況下，還優(yōu)選將催化劑定位在容器內(nèi)部或在容器內(nèi)部附近。明確考慮了可以提供各自具有可獨(dú)立可控的氫生成速率的多種氫產(chǎn)生劑。通過提供多種氫產(chǎn)生劑，可以調(diào)節(jié)一個(gè)容器內(nèi)的氫生成速率以符合任何所希望的分布(profile)。 還考慮除了提供至少一種氫產(chǎn)生劑外，可以在密封時(shí)將分子氫添加到容器內(nèi)部。在另一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用包括氫生成裝置的封閉蓋來替換容器的現(xiàn)有封閉蓋以提高該容器中的氫生成速率和/或在該容器中提供除氧或提高的除氧的途徑。例如， 這種封閉蓋可以替換從未有任何氫生成途徑的現(xiàn)有封閉蓋-它可以是一種傳統(tǒng)的非活性的封閉蓋。這可以為消費(fèi)者提供提高氧敏產(chǎn)品的家用儲(chǔ)存壽命的途徑。作為替代方案，這種封閉蓋可以替換現(xiàn)有的包括(或已經(jīng)包括)一種用于氫生成的裝置但其中生成速率例如由于封閉蓋老化和/或已經(jīng)產(chǎn)生氫的時(shí)間而低于最佳值的現(xiàn)有封閉蓋。當(dāng)所替換的現(xiàn)有封閉蓋是從未有任何氫生成裝置的封閉蓋時(shí)，所述封閉蓋可以包括氫生成劑和催化分子氫與分子氧之間反應(yīng)的催化劑。在這種情況下，該封閉蓋可以在使用之前通過防止或限制水分接觸氫產(chǎn)生劑的裝置而被適當(dāng)?shù)乇Ｗo(hù)。這類裝置可以包括與該封閉蓋關(guān)聯(lián)并且安排為防止水分通入氫產(chǎn)生劑的箔或其他不可透材料。當(dāng)替換現(xiàn)有封閉蓋時(shí)，替換用封閉蓋可類似于移除的封閉蓋。當(dāng)該催化劑定位于容器壁中時(shí)，該封閉蓋可以不含催化劑并且可以僅包含所述氫生成裝置。因此，在后一種情況下，本方法可以包括通過用新封閉蓋替換現(xiàn)有封閉蓋來更新或再生容器的氫生成能力， 所述新封閉蓋包含與所替換的封閉蓋相比增強(qiáng)的氫生成裝置。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，第一方面的封閉蓋可以用于酒容器。它可以用于一個(gè)瓶， 例如一個(gè)酒瓶。該容器可以具有IOOml與5000ml之間、IOOml與2500ml之間、適當(dāng)?shù)?00 與IlOOml之間的體積。該封閉蓋可以包括一個(gè)薄弱區(qū)，該薄弱區(qū)可以被安排為當(dāng)帶有該封閉蓋的一個(gè)容器最初被“打開”而允許接近容器的內(nèi)含物時(shí)允許該封閉蓋分裂成兩個(gè)部分。該薄弱區(qū)可以被安排為允許封閉蓋的一部分從容器上去除而封閉蓋的剩余部分可以被安排為保持固定在容器上，例如固定在瓶頸上。對(duì)這樣一種安排配備一個(gè)薄弱區(qū)可以為該封閉蓋提供一種塞子的明顯功能。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)第四方面，提供了第一方面的封閉蓋的一種制造方法，該方法包括將第二方面的一個(gè)組件固定在一個(gè)蓋體內(nèi)。根據(jù)第五方面，提供了一種制造容器的方法，該方法包括將第一方面的封閉蓋固定到一個(gè)容器本體上。本文中所述的任何發(fā)明或?qū)嵤┓桨傅娜魏畏矫娴娜魏翁卣骺梢耘c本文中所述的任何其他發(fā)明的任何方面的任何特征加以必要變更地結(jié)合。


現(xiàn)在參照附圖舉例說明本發(fā)明的具體實(shí)施方案，附圖中圖1是預(yù)成型坯的截面；圖2是瓶子的截面；圖3是包括封閉蓋的瓶子的側(cè)視圖；圖4是部分以橫截面顯示的封閉蓋；圖5至圖10是可以結(jié)合在封閉蓋中內(nèi)襯的截面；圖11至圖20是替代的封閉蓋，部分以截面示出。在這些圖中，用相同的參考號(hào)注釋相同或相似的部分。
具體實(shí)施例方式圖1中所示的預(yù)成型坯10可以吹塑形成圖2中所示的容器22。容器22包括一個(gè)殼體M，該殼體包含限定了瓶口觀的一個(gè)螺紋頸最終結(jié)構(gòu)沈、在該螺紋頸最終結(jié)構(gòu)下方的一個(gè)蓋凸緣30、從該蓋凸緣延伸的一個(gè)錐形段32、在該錐形段下方延伸的一個(gè)主體段34和在該容器底部的一個(gè)基底36。容器10適合用于制造如圖3中所示的一種包裝飲料38。該包裝飲料38包括一種飲料。該飲料可以是碳酸飲料或非碳酸飲料。合適飲料的實(shí)例包括蘇打水、啤酒、酒、果汁、和水。在一個(gè)具體實(shí)施方案中，該飲料是氧敏飲料。在另一實(shí)施方案中，該飲料是含維生素C的飲料如含維生素C的果汁，補(bǔ)充維生素C的飲料，或其中至少一種果汁包括維生素C的果汁組合。在該實(shí)施方案中，飲料安置在容器22中，并且封閉蓋 40密封容器22的瓶口 28。參見圖4，一個(gè)圓形截面的封閉蓋40包括一個(gè)本體42，該本體帶有一個(gè)螺紋部分 44用于使該封閉蓋與螺紋頸最終結(jié)構(gòu)沈以螺紋方式相接合。在部分44向內(nèi)是包括一個(gè)結(jié)合有氫化物的產(chǎn)生氫的裝置的一個(gè)內(nèi)襯46。內(nèi)襯46是圓盤形的并且在蓋體42內(nèi)處于摩擦配合，該蓋體具有一個(gè)對(duì)應(yīng)的圓形截面。因此，內(nèi)襯46疊合在該圓形截面上，并且其整個(gè)周邊延伸至并且接觸到蓋體42的內(nèi)部的圓周壁，這樣使得它有效地填滿了該內(nèi)部。作為摩擦配合的一個(gè)替代方案，該內(nèi)襯可以在蓋體42內(nèi)處于過盈配合和/或可以通過粘合劑或其它手段被固定。如果使用一種粘合劑，則對(duì)于該內(nèi)襯填滿蓋體42的內(nèi)部沒有要求。該容器的殼體M包括催化劑。該催化劑可以分散在聚合物基質(zhì)中(例如PET中)， 該聚合物基質(zhì)限定了殼體對(duì)，該殼體是通過將聚合物基質(zhì)材料和催化劑(例如鈀化合物) 注塑模制來限定一個(gè)預(yù)成型坯10，隨后將這個(gè)預(yù)成型坯吹塑而限定了一個(gè)容器22。使用中，容器22包含飲料并且在適當(dāng)?shù)奈恢蒙w有封閉蓋40，該容器的頂部空間被水蒸汽飽和。這個(gè)蒸汽穿入內(nèi)襯46中并且接觸該內(nèi)襯所關(guān)聯(lián)的氫化物。其結(jié)果是，該氫化物產(chǎn)生分子氫，而分子氫遷移到殼體M的聚合物基質(zhì)中并與可能已透過其可透壁進(jìn)入該容器的氧結(jié)合。氫與氧之間發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)由催化劑催化，并產(chǎn)生了水。因此，可能進(jìn)入該容器的氧被清除，并防止該容器的內(nèi)容物氧化。該清除效果可以保持與容器中產(chǎn)生氫一樣長的時(shí)間，并且該時(shí)間除其他之外可以通過改變?cè)搩?nèi)襯中氫化物的量來控制。圖5至圖10展示了一系列可以結(jié)合到圖4的封閉蓋40中的不同內(nèi)襯46a至46e。參見圖5，示出了一個(gè)三層內(nèi)襯46a，它包括一個(gè)上層50，該上層被安排為與封閉蓋40的面向內(nèi)部的壁48面對(duì)面相接觸。上層50可以具有多個(gè)作用它可以被包含而提供一個(gè)氣體阻擋層、和/或可以被設(shè)計(jì)為通過引入任何泡沫構(gòu)造而是可壓縮的和/或可以用來對(duì)該結(jié)構(gòu)提供一個(gè)光滑的朝上的表面、和/或可以被包含而提供到該面向內(nèi)部的壁48上良好的粘附性。任選地，上層50可以用與層56相同的材料制成，如果要求對(duì)稱結(jié)構(gòu)的話。層M包括一個(gè)泡沫層，該泡沫層結(jié)合了一種氫化物并且因此被安排為產(chǎn)生氫，如在此描述的。在某些情況下，該氫化物可以被安排為在該泡沫層的生產(chǎn)中用作發(fā)泡劑并且接著剩余的氫化物可以用來生產(chǎn)在清除氧時(shí)使用的氫。該泡沫層是可壓縮的并且因此被安排為輔助內(nèi)襯46a與容器的朝上的邊緣四的密封接合。層56具有多個(gè)作用。首先，它可以充當(dāng)一個(gè)功能阻擋層，將該活性材料與該飲料分開。其次，它可以充當(dāng)一個(gè)水分“門”(例如在下文中描述的控制裝置)，其中水分通過這個(gè)層的侵入速率對(duì)來自該活性材料的氫釋放速率有影響，該或許材料結(jié)合有該活性材料被包在其內(nèi)部的聚合物基質(zhì)。層56應(yīng)該允許水蒸氣、分子氫和分子氧穿過但應(yīng)該優(yōu)先不允許任何氫產(chǎn)生劑/副產(chǎn)物穿出而進(jìn)入飲料中。第三，層56可以用來提供層56的自由面與容器的朝上的邊緣四之間的必須的表面摩擦特征，以確保施加和去除扭矩特性對(duì)于包裝是合適的。
任選地，任何一個(gè)或多個(gè)層5054和56可以包括一種用于催化氫與氧之間的反應(yīng)的催化劑。當(dāng)包括一種催化劑時(shí)，它可以位于更靠近水分來源的一個(gè)或多個(gè)層中。參見圖6，層50是參考圖5描述的。層58包括一種包封在聚合物基質(zhì)中的活性氫化物材料。這個(gè)層還可以結(jié)合一種用于催化氫與氧之間的反應(yīng)的催化劑。在此情況下，一個(gè)結(jié)合了內(nèi)襯46b的封閉蓋將提供一個(gè)氧清除反應(yīng)所要求的全部部件。該基質(zhì)聚合物可以是各種種類，優(yōu)選是LDPE或EVA。層60是一個(gè)泡沫填塞層。該填塞物可以是任何泡沫、纖維或彈性材料，該填塞物提供了一個(gè)相反的力來壓靠該封閉蓋將被密封在其上的一個(gè)容器的邊緣四。選擇適當(dāng)?shù)奶钊飳?duì)于提供足夠的密封是重要的。該填塞材料可以是一種泡沫PE。這個(gè)填塞材料層可以具有在制作過程中通過它而結(jié)合的氫產(chǎn)生劑組分。偶氮二酰胺或碳酸氫鈉是可以用來生產(chǎn)該泡沫填塞層的常見發(fā)泡劑。該泡沫的密度可以通過改變發(fā)泡劑的加入量或者加工該材料的并且因此發(fā)生反應(yīng)的熱設(shè)置參數(shù)而進(jìn)行調(diào)節(jié)。還有可能在這個(gè)層中使用一種EVA泡沫。填塞層60的位置、厚度和組成改變了來自該活性層的氫氣釋放特性(例如，它可以用作控制裝置，如在下文中描述的)。圖7和圖8的安排包括層50、56、58和60的其他組合。圖9的安排包括層56和60的其他組合。這種安排可以用作一個(gè)容器插入物，該插入物可以固定在容器壁上。圖10的安排包括層50、58和60的其他組合。內(nèi)襯46a至46d可以通過共擠出而制成以形成片材，由這些片材可以沖出盤狀 (或合適的其他形狀)的內(nèi)襯。優(yōu)選的是相鄰的層是相容的，這樣它們可以在共擠出過程中彼此粘附。如果這些層是不相容的，可以使用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)系層，從而產(chǎn)生具有增大的層數(shù)的結(jié)構(gòu)。圖4至圖10的封閉蓋和內(nèi)襯適用于酒瓶。該封閉蓋本身可以從圖4中所示的進(jìn)行修改以包括一個(gè)懸出的裙部62(圖11)，該裙部通過一個(gè)圓周的薄弱部分64而附接在本體42上。圖11的封閉蓋裝配在一個(gè)瓶子上，這樣本體42可以從該瓶子上旋下以斷開該薄弱點(diǎn)并且留下該裙部，通過與該瓶頸的部分協(xié)作而限制了該裙部移動(dòng)、在瓶上保持在位。本體42和/或裙部62可以由金屬和/或塑料制成。用于無菌的和熱灌裝應(yīng)用的封閉蓋具有與酒應(yīng)用中所需的那些不同的要求。這些封閉蓋傾向于是大大更寬的(33-43mm)并且行業(yè)上放棄了封閉蓋中的內(nèi)襯。其一個(gè)原因是由于與對(duì)這些封閉蓋滅菌相關(guān)的問題，因?yàn)閮?nèi)襯背后的空間提供了滅菌介質(zhì)殘留在該系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)會(huì)。另一個(gè)原因是避免具有一種單獨(dú)內(nèi)襯材料的花費(fèi)。已經(jīng)開發(fā)了各種封閉蓋設(shè)計(jì)以提供足夠的密封而不需要內(nèi)襯材料，如下面參考圖 12至圖16所描述的。在圖12至圖16的實(shí)施方案中，這些活性材料通過將該活性基質(zhì)化合物原位地壓縮模制或多步驟注塑模制到封閉蓋外殼中而被固定到帽的內(nèi)部。該模制的設(shè)計(jì)可以是一種單層或多層設(shè)計(jì)。圖12示出了一個(gè)封閉蓋70a，這個(gè)封閉蓋包括一個(gè)蓋殼72，一個(gè)壓縮模制的內(nèi)襯 74已經(jīng)插入其中。內(nèi)襯74具有結(jié)合到一種在此類應(yīng)用中典型使用的熱塑性彈性體中的活性材料，例如SEBS。該活性材料(它適當(dāng)?shù)厥且环N氫化物)可以作為油中的分散體而加入。 所用的油可以用來改性SEBS的物理特征和“柔軟性”。這種途徑的優(yōu)點(diǎn)是該內(nèi)襯能以極小的操作變化被模制在標(biāo)準(zhǔn)的壓縮模制設(shè)備上。圖13示出了一種包覆模制的壓縮設(shè)計(jì)。一種熱塑性彈性體，如SEBS是在層76和 78兩者中使用的基質(zhì)聚合物。然而，該第一活性層或插入物76 (它結(jié)合了一種氫化物)可以由一種替代的聚合物基質(zhì)如LDPE制成。外層78應(yīng)該由一種可壓縮的材料制成，以保持抵靠在容器的邊緣四上的密封特征。首先模制該插入物76、接著是一個(gè)第二階段，在此模制該上覆層78。這種設(shè)計(jì)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是層76中的活性氫化物材料受到層78的一個(gè)功能阻擋層的保護(hù)。第一層76的厚度和組成控制了氫釋放速率并且因此控制了保質(zhì)期。圖14與圖13類似，除了將一種催化劑結(jié)合到該包覆模制的層78a之中。在此情況下，用于氫釋放的決速步驟隨著水分進(jìn)入活性插入物76而變。氫與氧之間的反應(yīng)發(fā)生在該包覆模制的層78a中。圖15示出了壓縮模制技術(shù)何以靈活地允許改變內(nèi)襯結(jié)構(gòu)的中心部分76a。周邊的密封邊緣80保持相同的但圓頂形狀允許將更大量值的活性物質(zhì)結(jié)合到該結(jié)構(gòu)中。圖16示出了具有一個(gè)密封“井”82的一種無菌蓋殼。該活性材料位于一個(gè)層76b 中在該密封井82的直徑之內(nèi)。這個(gè)構(gòu)造中所用的材料必須耐受所用的滅菌過程(典型地是用過乙酸/過氧化氫溶液洗滌)。適當(dāng)?shù)?，在該設(shè)計(jì)中沒有區(qū)域允許少量的滅菌介質(zhì)殘留在該結(jié)構(gòu)內(nèi)而造成對(duì)包裝過的食品的污染。此外，所用的材料不應(yīng)對(duì)該滅菌介質(zhì)造成污染。 因?yàn)镠DPE是這種風(fēng)格的蓋殼的常用材料，所以LDPE是層76b的一種優(yōu)選的聚合物基質(zhì)材料。層76b中的活性材料可以與一個(gè)聚合物層84包覆模制以防止遷移。圖17沒有結(jié)合一個(gè)功能性阻擋層但是包含未受保護(hù)的層76c，該層包括在基質(zhì)聚合物內(nèi)的活性氫化物材料。這種安排將用于批準(zhǔn)了的對(duì)于層76c的直接食物接觸的應(yīng)用中。在圖16和圖17的實(shí)施方案中，這些插入物76可以完全或(如這些圖中所示)部分地填充這些井82。圖18是一種多層構(gòu)造，由此蓋殼7 本身的材料被用作一種阻擋材料。一種基質(zhì)內(nèi)的活性材料是作為蓋殼構(gòu)造中的中心部分76d存在。該活性材料優(yōu)選是僅存在于該蓋殼的一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)，因?yàn)槿绻唤Y(jié)合在該設(shè)計(jì)的側(cè)面中，該材料才被浪費(fèi)。圖19和圖10均示出了適合用于飲料(如啤酒或碳酸軟飲品)所要求的氧阻擋以及二氧化碳截留特性的多種設(shè)計(jì)。典型地，用于此類應(yīng)用的封閉蓋結(jié)合了一種阻擋聚合物如PVC的預(yù)模制圓盤以防止(X)2損失。該活性產(chǎn)生氫的材料可以結(jié)合到相同的內(nèi)襯材料84 之中。圖19示出了已經(jīng)推入裝配到蓋殼72中的這樣一個(gè)內(nèi)襯84。圖20具有類似的內(nèi)襯系統(tǒng)，除了已經(jīng)使用一種適當(dāng)粘合劑86將其粘到該蓋殼上。作為結(jié)合了摩擦配合或過盈配合到蓋殼中的活性產(chǎn)生氫的材料的內(nèi)襯或其他結(jié)構(gòu)的一個(gè)替代方案，可以通過其他手段將包括產(chǎn)生氫的材料的組件配合在位。例如該蓋殼的一個(gè)上部內(nèi)壁可以結(jié)合一個(gè)伸出的螺栓，該螺栓可以被安排為與一個(gè)含產(chǎn)生氫的材料的組件中限定的一個(gè)開口協(xié)作，以螺紋式地將該組件固定在位。本發(fā)明不受限于以上一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)。本發(fā)明擴(kuò)展至本說明書中所披露的這些特征的任何新穎的一個(gè)、或任何新穎的組合(包括任何所附權(quán)利要求、摘要以及附圖)、或擴(kuò)展至所披露的任何方法或工藝的這些步驟的任何新穎的一個(gè)、或任何新穎的組合。
權(quán)利要求
1.一種用于容器本體的封閉蓋，該封閉蓋包括一個(gè)產(chǎn)生氫的裝置，該產(chǎn)生氫的裝置包括一種活性材料，該活性材料被安排為與水分反應(yīng)而產(chǎn)生分子氫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉蓋，其中所述產(chǎn)生氫的裝置被定位為鄰近該封閉蓋的一個(gè)頂壁并且固定到其上，這樣它延伸至一個(gè)位置，該位置距離該封閉蓋頂壁的一個(gè)面向內(nèi)部的表面是小于7mm，并且所述產(chǎn)生氫的裝置在該封閉蓋的一個(gè)懸出裙部之間延伸并且延伸了該懸出裙部的內(nèi)徑長度的至少70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的封閉蓋，其中所述產(chǎn)生氫的裝置在一個(gè)維度上具有小于3mm的最小尺寸。
4.根據(jù)以上任一權(quán)利要求所述的封閉蓋，其中所述產(chǎn)生氫的裝置是一個(gè)組件的一部分，該組件是該封閉蓋的一部分并且相對(duì)于一個(gè)蓋體被固定，所述組件包括所述產(chǎn)生氫的裝置與一個(gè)或多個(gè)選自下列各項(xiàng)的部件相結(jié)合用于控制在使用中水分從一個(gè)容器通向該產(chǎn)生氫的裝置的控制裝置、以及用于將該封閉蓋密封在一個(gè)容器上的密封裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的封閉蓋，該封閉蓋包括一個(gè)控制裝置，該控制裝置被安排為控制水分的通過從而與不存在所述控制裝置時(shí)的速率相比來減小來自所述產(chǎn)生氫的裝置的氫產(chǎn)生速率。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的封閉蓋，其中水分通向該產(chǎn)生氫的裝置的唯一路徑是通過所述控制裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的封閉蓋，其中所述控制裝置包括一層具有的水蒸氣滲透率小于2. Og · mm/m2 ·天的材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的封閉蓋，其中所述控制裝置包括一層具有的厚度為至少0. OlOmm并且小于0. 2mm的材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8中任一項(xiàng)所述的封閉蓋，其中該控制裝置的材料是氫和水可透過的并且是該產(chǎn)生氫的裝置的副產(chǎn)物不可透過的。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項(xiàng)所述的封閉蓋，該封閉蓋包括密封裝置，該密封裝置是環(huán)形的并且被安排為在使用中密封接觸一個(gè)容器本體的頂部，以將該封閉蓋密封在該容器本體上，這樣使得實(shí)質(zhì)上沒有氧可以從該容器本體外部的位置穿過封閉蓋與該容器本體之間的任何空隙。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至10中任一項(xiàng)所述的封閉蓋，其中所述組件是通過機(jī)械手段和/ 或通過選自摩擦配合或過盈配合、粘合劑中的其他手段或通過模制到該蓋體上而被固定到該蓋體上。
12.根據(jù)以上任一權(quán)利要求所述的封閉蓋，該封閉蓋包括一個(gè)第一層，該第一層包括所述產(chǎn)生氫的裝置；以及一個(gè)第二層，該第二層包括一個(gè)控制裝置和/或密封裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求4至11中任一項(xiàng)所述的封閉蓋，其中該組件包括一個(gè)第一層，結(jié)合有一個(gè)第二層，該第二層是可壓縮的并且限定了所述密封裝置，結(jié)合有一個(gè)第三層，該第三層包括用于控制水分通過的一個(gè)控制裝置，從而與不存在所述控制裝置時(shí)的速率相比減小了來自所述產(chǎn)生氫的裝置的氫產(chǎn)生速率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的封閉蓋，其中所述第一、第二和第三層限定了一種疊層。
15.根據(jù)以上任一權(quán)利要求所述的封閉蓋，該封閉蓋與一個(gè)容器本體相結(jié)合而限定了一個(gè)組件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的封閉蓋，其中所述容器本體包括用于催化所述產(chǎn)生氫的裝置產(chǎn)生的分子氫與分子氧之間的反應(yīng)的一種催化劑。
17.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的封閉蓋的方法，包括將包含一個(gè)產(chǎn)生氫的裝置的一個(gè)組件固定在一個(gè)封閉蓋的蓋體內(nèi)，該產(chǎn)生氫的裝置包括一種活性材料，該活性材料被安排為與水分反應(yīng)而產(chǎn)生分子氫。
全文摘要
一種用于容器本體的封閉蓋(40)包括一個(gè)內(nèi)襯(46)，該內(nèi)襯結(jié)合了一個(gè)含氫化物的產(chǎn)生氫的裝置，該氫化物在與水分反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氫。該內(nèi)襯可以在本體(42)中處于過盈配合。內(nèi)襯(46)以及在此描述的其他內(nèi)襯可以包括用于控制水分通向該產(chǎn)生氫的裝置的控制裝置和/或用于將該封閉蓋密封在一個(gè)容器上的密封裝置。在使用中，當(dāng)該封閉蓋被固定到一個(gè)容器上，水蒸氣穿入內(nèi)襯(46)并且接觸該氫化物，該氫化物產(chǎn)生氫。氫與穿入容器中的氧之間發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)由一種催化劑催化，并產(chǎn)生了水。因此，氧被清除。
文檔編號(hào)B65D51/24GK102361803SQ201080013111
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月9日
發(fā)明者史蒂芬·伯吉斯·塔托姆, 安德魯·斯圖爾特·奧弗倫, 恭·利明, 羅納德·詹姆斯·韋羅斯, 馬克·如洛 申請(qǐng)人:嘉洛斯控股有限公司