具有熱融合雙重接縫或卷邊接縫金屬端頭的蒸煮容器的制造方法
【專利摘要】一種蒸煮容器，該蒸煮容器包括通過卷邊接縫或雙重接縫操作而被施加并密封至全熱塑性塑料容器本體(22)的金屬端頭(30)。該金屬端頭具有外卷邊(36)，其結(jié)合至從該卷邊向下延伸的卡盤壁(38)。容器側(cè)壁(24)的內(nèi)表面和卡盤壁的外表面中的一者或二者上具有可熱密封材料(44)。該金屬端頭被卷邊接縫或雙重接縫至容器本體，并且可熱密封材料被加熱至軟化或熔化，從而卡盤壁和側(cè)壁之間的界面被融合。所述界面相對于施加在金屬端頭上的內(nèi)部壓力沿一方向取向，使得由內(nèi)部壓力在所述界面上引起的應(yīng)力主要是剪切應(yīng)力。
【專利說明】具有熱融合雙重接縫或卷邊接縫金屬端頭的蒸煮容器
[0001]發(fā)明背景
[0002]本公開涉及容器，具體地說涉及具有施加至容器本體的一端或兩端并卷邊接縫或雙重接縫到該容器本體上的一個或兩個金屬端頭的容器，更具體地說涉及用于蒸煮處理的這種容器，其中所述容器本體基本由熱塑性塑料形成。
[0003]傳統(tǒng)上，蒸煮容器基本上由金屬構(gòu)成。幾十年以來，標(biāo)準(zhǔn)的蒸煮食品容器是三件式或兩件式金屬罐。在三件式金屬罐中，金屬罐本體由通常以雙重接縫接到罐本體端部的一對金屬端頭封閉。兩件式金屬罐省除了其中一個金屬端頭，這是因為罐本體是具有一體底壁的深拉本體。這種典型的蒸煮容器的金屬端頭具有形成“卷邊”的外周部，該卷邊接收罐本體的端部，在施加端部之后，將罐本體的卷邊和壁滾壓在一起而形成雙重接縫。這種構(gòu)造具有很大的優(yōu)點，即其容易承受蒸煮處理而不會危及接縫，這是因為罐本體的位于接縫區(qū)域中的塑性變形的金屬傾向于保持其變形形狀，而不管蒸煮過程中的高壓和溫度如何。
[0004]最近，已經(jīng)期望構(gòu)造使用較少金屬的蒸煮容器，這是受到潛在成本降低以及這種構(gòu)造能夠提供的改進(jìn)美學(xué)所促進(jìn)的。在本公開中描述的改進(jìn)至少在一些方面是為了解決該期望。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]具體地說，本公開描述了一種蒸煮容器，該蒸煮容器具有一個或兩個金屬端頭，所述一個或兩個金屬端頭附裝至基本熱塑性塑料的容器本體，使得由于某些原因(例如在蒸煮處理過程中，或由于容器海拔高度的改變，諸如當(dāng)在水平面處填充和密封容器而隨后被運輸?shù)礁吆０螀^(qū)域時)當(dāng)容器內(nèi)部相對于外部環(huán)境加壓時具有改進(jìn)的抗放氣性。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，在一個實施方式中，一種蒸煮容器，包括:
[0007]容器本體，該容器本體基本由熱塑性塑料構(gòu)成并具有圍繞容器本體軸線延伸的側(cè)壁，所述側(cè)壁具有下端部和上端部，所述上端部限定圍繞所述容器本體的頂部開口延伸的上邊緣，所述側(cè)壁具有內(nèi)表面和外表面；
[0008]金屬端頭，該金屬端頭封閉所述容器本體的頂部開口，所述金屬端頭至少具有金屬層并包括中央部和從該中央大體徑向向外延伸并圍繞該中央部周向地延伸的外周部，所述外周部具有徑向外部和徑向內(nèi)部，第一可熱密封材料存在于(a)所述金屬端頭的至少所述外周部的下表面和(b)所述側(cè)壁的與該側(cè)壁的上端部相鄰的內(nèi)表面中的一者上，所述外周部的徑向外部限定卷邊，所述外周部的徑向內(nèi)部限定卡盤壁，該卡盤壁從所述卷邊大體向下延伸并具有與所述容器本體的側(cè)壁的內(nèi)表面形成界面的徑向外表面；
[0009]將所述金屬端頭連接至所述側(cè)壁的上端部的接縫，所述接縫使所述金屬端頭的卷邊和所述側(cè)壁的上端部互鎖；以及
[0010]通過所述卡盤壁的徑向外表面和所述側(cè)壁的內(nèi)表面之間的第一可熱密封材料的加熱密封而將所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的界面融合，所述界面沿著一方向取向，使得由所述容器內(nèi)的施加在所述金屬端頭上的內(nèi)部壓力引起的所述界面上的應(yīng)力主要是剪切應(yīng)力。[0011]根據(jù)進(jìn)一步實施方式的蒸煮容器可以包括:存在于(a)所述金屬端頭的至少所述外周部的下表面和(b)所述側(cè)壁的與該側(cè)壁的上端部相鄰的內(nèi)表面中的另一者上的第二可熱密封材料。在該實施方式中，所述第二可熱密封材料和所述第一可熱密封材料彼此接觸并且被熱融合在一起，從而將所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的界面融合。有利地但不是必不可少地，所述第二可熱密封材料和所述第一可熱密封材料還在所述接縫中被熱融合在一起。
[0012]在本發(fā)明的實踐中有用的可熱密封材料可以包括任何已知的可熱密封材料。所述金屬端頭可以具有內(nèi)部涂層，并且任選地也可具有外部涂層。
[0013]所述金屬端頭和所述側(cè)壁之間的接縫可以是卷邊接縫或雙重接縫。在雙重接縫的情況下，所述側(cè)壁的上端部形成了本體鉤，而所述金屬端頭的卷邊形成了與該本體鉤互鎖的端頭鉤。
[0014]所述容器本體可以以各種方式制造和構(gòu)成。例如，所述容器本體可以是吹塑成型、熱成型或注射成型的容器本體，該容器本體具有一體結(jié)合至所述側(cè)壁的底壁。另選地，所述容器本體可以是具有敞開下端部的擠出容器本體，在這種情況下，所述下端部由與封閉頂端部的金屬端頭類似的第二金屬端頭密封。
[0015]在一些實施方式中，所述金屬端頭是具有由金屬層中的刻線限定的可切斷面板的易開端頭。另選地，所述金屬端頭可以是衛(wèi)生端頭，或者所述金屬端頭可以包括密封至環(huán)狀金屬環(huán)的膜。
[0016]本公開還描述了一種用于制作容器的方法。在一個實施方式中，用于制作容器的方法包括如下步驟:
[0017]提供容器本體，該容器本體基本由熱塑性塑料構(gòu)成并具有圍繞容器本體軸線延伸的側(cè)壁，所述側(cè)壁具有下端部和上端部，所述上端部限定圍繞所述容器本體的頂部開口延伸的上邊緣，所述側(cè)壁具有內(nèi)表面和外表面；
[0018]提供金屬端頭，該金屬端頭封閉所述容器本體的頂部開口，所述金屬端頭至少具有金屬層并包括中央部和從該中央部大體徑向向外延伸并圍繞該中央部周向地延伸的外周部，所述外周部具有徑向外部和徑向內(nèi)部，第一可熱密封材料存在于(a)所述金屬端頭的至少所述外周部的下表面和(b)所述側(cè)壁的與該側(cè)壁的上端部相鄰的內(nèi)表面中的一者上，所述外周部的徑向外部限定卷邊，所述外周部的徑向內(nèi)部限定卡盤壁，該卡盤壁從所述卷邊大體向下延伸并具有徑向外表面；
[0019]將所述金屬端頭施加至所述容器本體，使得所述金屬端頭封閉所述頂部開口，并且所述卡盤壁的徑向外表面和所述側(cè)壁的內(nèi)表面之間具有緊密接觸的界面；
[0020]形成將所述金屬端頭連接至所述側(cè)壁的上端部的接縫，該接縫是通過將所述金屬端頭的卷邊與所述側(cè)壁的上端部互鎖形成的；
[0021]在所述接縫的形成完成之后，將所述第一可熱密封材料加熱到足以致使所述第一可熱密封材料軟化或熔化并潤濕所述卡盤壁的徑向外表面和所述側(cè)壁的內(nèi)表面的溫度；以及
[0022]允許所述第一可熱密封材料冷卻并硬化，使得所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的界面被融合，所述界面沿著一方向取向，使得由所述容器內(nèi)的施加在所述金屬端頭上的內(nèi)部壓力引起的所述界面上的應(yīng)力主要是剪切應(yīng)力。[0023]形成接縫的步驟可以包括形成卷邊接縫，或者其可以包括通過將所述金屬端頭的卷邊和所述側(cè)壁的上端部滾壓在一起而將所述側(cè)壁的上端部形成為本體鉤并將所述卷邊形成為端頭鉤并且將所述本體鉤和所述端部鉤互鎖而形成雙重接縫。
[0024]所述加熱步驟可以以各種方式中的任一種執(zhí)行，包括傳導(dǎo)加熱、感應(yīng)加熱、摩擦加熱等。
[0025]在一些實施方式中，該方法進(jìn)一步包括提供第二可熱密封材料，該第二可熱密封材料存在于(a)所述金屬端頭的至少所述外周部的下表面和(b)所述側(cè)壁的與該側(cè)壁的上端部相鄰的內(nèi)表面中的另一者上。因而，所述金屬端頭和所述側(cè)壁上都具有各自的可熱密封材料。所述方法使得將所述第二可熱密封材料和所述第一可熱密封材料彼此接觸地放置在所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的界面處，并將所述第一和第二可熱密封材料加熱至足以致使所述第一和第二可熱密封材料軟化或熔化并流動到一起的溫度，之后允許所述第一和第二可熱密封材料發(fā)生冷卻從而將所述卡盤壁融合到所述側(cè)壁的內(nèi)表面。
[0026]所述第二可熱密封材料和所述第一可熱密封材料可以還在所述接縫中被熱融合在一起。
[0027]所述容器本體可以通過各種過程制成，例如包括吹塑成型、熱成型或擠出。在吹塑成型或熱成型的容器本體的情況下，所述容器本體包括一體地結(jié)合至所述側(cè)壁的底壁。在擠出容器本體的情況下，所述容器本體具有敞開的下端部，因此，第二金屬端頭被附裝至該下端部。該第二金屬端頭及其至容器本體的附裝可以與第一金屬端頭及其至容器本體的附裝基本相同。
[0028]該方法可以進(jìn)一步包括在將所述金屬端頭施加至所述容器本體的步驟之前用食品填充所述容器；以及在所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的界面融合之后，蒸煮所述容器。在蒸煮步驟過程中，所述容器本體是徑向不受約束的，從而在內(nèi)部壓力施加至所述側(cè)壁上時允許所述容器本體徑向膨脹。特別地，所述容器本體沒有任何特殊膨脹的面板，由此所述容器本體的徑向膨脹圍繞所述容器本體的周向基本均勻地發(fā)生。
[0029]在一些實施方式中，所述卡盤壁相對于所述容器本體的縱向軸線以非零的銳角延伸，并且被構(gòu)造成使得所述卡盤壁的下端部的直徑小于所述側(cè)壁的內(nèi)表面的直徑，而所述卡盤壁的上端部的直徑大于所述側(cè)壁的內(nèi)表面的直徑。將所述金屬端頭施加至所述容器本體的步驟致使所述容器本體的側(cè)壁從所述卡盤壁的下端部向上相對移動至所述卡盤壁的上端部，從而在所述卡盤比和所述側(cè)壁之間產(chǎn)生過盈配合，由此在所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間形成所述緊密接觸的界面。
[0030]在加熱步驟中，基本沒有外部壓力施加在所述卡盤壁和側(cè)壁上，所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的壓力而是來自于在所述端部被施加并接縫至所述側(cè)壁時就已經(jīng)存在的所述過盈配合。因此，在加熱步驟中無需為了在金屬端頭和容器本體之間形成牢固的熱結(jié)合而利用密封夾鉗產(chǎn)生壓力。實際上，在一些實施方式中，加熱步驟可以利用感應(yīng)加熱執(zhí)行，其中感應(yīng)工具和金屬端頭之間可以沒有接觸。
[0031]本公開還描述了一種用于對食品進(jìn)行包裝和殺菌的包裝和蒸煮處理。在一個實施方式中，一種用于包裝和蒸煮處理食品的方法包括如下步驟:
[0032]提供容器組件，該容器組件包括具有側(cè)壁的基本熱塑性塑料容器本體，并進(jìn)一步包括封閉所述容器本體的下端部的端部壁，所述容器本體的相對的上端部是敞開的；[0033]提供金屬端頭，所述金屬端頭至少具有金屬層并包括中央部和從該中央部大體徑向向外延伸并圍繞該中央部周向地延伸的外周部，所述外周部具有卷邊和從該卷邊大體向下并徑向向內(nèi)延伸的卡盤壁；
[0034]在(a)所述金屬端頭的所述外周部的下表面和(b)所述容器本體的與該容器本體的上端部相鄰的內(nèi)表面中的至少一者上提供至少一個可熱密封材料；
[0035]通過所述容器本體的敞開端部將食品放置在所述容器組件內(nèi)；
[0036]在所述金屬端頭和所述容器本體之間形成卷邊接縫以封閉所述容器的敞開端部，形成步驟使得所述容器本體的側(cè)壁被壓縮在位于所述側(cè)壁的內(nèi)側(cè)的卡盤壁與在所述側(cè)壁的外側(cè)所述金屬端頭的通過使所述卷邊變形而形成的永久變形部分之間；
[0037]通過在所述金屬端頭壓縮所述側(cè)壁之處使所述可熱密封材料熔化然后允許熔化的可熱密封材料冷卻并硬化，從而將所述金屬端頭熱融合至所述容器本體，由此完成填充了的容器；以及
[0038]對該填充了的容器進(jìn)行蒸煮處理以對所述食品和所述容器的內(nèi)部進(jìn)行殺菌。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]以上概述了本發(fā)明，下面將參照附圖，這些圖未必按比例繪制，在附圖中:
[0040]圖1是用于制作根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的容器的過程的若干步驟的示意圖；
[0041]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的在金屬端頭與容器本體的接縫的區(qū)域中剖切容器的顯微照片；
[0042]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于制作容器的過程的進(jìn)一步步驟的示意圖，其中接縫金屬端頭被感應(yīng)密封至容器本體；
[0043]圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式在感應(yīng)密封步驟之后穿過金屬端頭與容器本體的接縫的區(qū)域的剖視圖；
[0044]圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式在感應(yīng)密封步驟之后穿過金屬端頭與容器本體的接縫的區(qū)域的剖視圖；
[0045]圖6是根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實施方式在感應(yīng)密封步驟之后穿過金屬端頭與容器本體的接縫的區(qū)域的剖視圖；
[0046]圖7是用于測試根據(jù)本發(fā)明的實施方式制作的容器的測試蒸煮設(shè)備的示意圖；
[0047]圖8是差壓(=罐壓力-蒸煮壓力)和蒸煮溫度對時間的曲線圖，示出了針對傳統(tǒng)金屬罐和根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的容器的測試結(jié)果；
[0048]圖9是用于根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的容器的有限元分析結(jié)果的圖表，示出了作為蒸煮溫度的函數(shù)的臨界壓力(該臨界壓力被定義為超過時容器本體會發(fā)生永久變形的壓力)；
[0049]圖10是差壓和蒸煮溫度對時間的曲線圖，示出了針對根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的容器的測試結(jié)果，其中允許差壓增加直到容器發(fā)生失效；以及
[0050]圖11是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式的具有雙重接縫和密封端頭的容器的剖視圖。
【具體實施方式】[0051]現(xiàn)在將在下文中參照附圖更完全地描述本發(fā)明，附圖示出了本發(fā)明的一些實施方式，但不是全部實施方式。實際上，這些發(fā)明可以以許多不同形式實施，并且不應(yīng)該解釋為限于這里闡述的實施方式。相反，提供這些實施方式是為了使得該公開滿足適用的法律要求。在全文中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。附圖不必按照比例，因而由附圖顯示的各種元件的相對比例(例如多層結(jié)構(gòu)中的層厚度)并非必然表示實際的相對比例。
[0052]參照圖1，示意性地描繪了用于制作根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的容器的過程的若干步驟。在第一步驟中，采用擠出機(jī)10擠出作為連續(xù)擠出件的基本熱塑性塑料管12。擠出機(jī)10包括螺桿14等，該螺桿14在壓力作用下饋送熔融的基本熱塑性材料穿過模16，使得通過環(huán)狀?？?8擠出連續(xù)管12。擠出管12可以具有單層或多層構(gòu)造。作為多層構(gòu)造的示例，管壁可以具有(從內(nèi)徑到外徑)的結(jié)構(gòu):可熱密封層/連接層/阻擋層/連接層/可熱密封層。
[0053]連續(xù)擠出管12(通過已知冷卻手段，未示出)充分冷卻，然后被切割成方便長度的母管20。通常，每個母管20都具有足夠長度，以提供所示的從母管切割出的多個容器本體
22。每個容器本體22然后與一對金屬端頭20配合。
[0054]在一些實施方式中，金屬端頭30和容器本體22可以被構(gòu)造成如在 申請人:的2011年6月16日提交的共同未決申請N0.13/161，713中描述的那樣彼此配合，這里通過援引將該申請的全部公開內(nèi)容結(jié)合于此。
[0055]金屬端頭30包括中央部32和外周部34，外周部34從中央部32大體徑向向外延伸并圍繞中央部32周向延伸。外周部34具有徑向外部和徑向內(nèi)部。徑向外部限定具有下表面的卷邊36,該卷邊在金屬端頭的軸向方向上大體向下凹入。徑向內(nèi)部限定從卷邊36大體向下并徑向向內(nèi)延伸的卡盤壁38。如在上面提到的N0.13/161,713申請中描述的，該卡盤壁38可以是復(fù)合角卡盤壁，該復(fù)合角卡盤壁具有與卷邊36相鄰的上部和結(jié)合至該上部并位于該上部下方的下部?？ūP壁的上部基本是線性的，并且相對于所述軸向方向以相對較小的非零角度取向，卡盤壁的下部基本是線性的，并且相對于所述軸向方向以相比于卡盤壁的上部相對較大的角度取向。
[0056]金屬端頭30被構(gòu)造成使得至少卡盤壁的下部的底部邊緣具有比位于其上部邊緣的容器本體側(cè)壁24的內(nèi)徑小的外徑。另外，卡盤壁38被構(gòu)造成使得在金屬端頭30和容器本體22的配合過程中隨著側(cè)壁的頂部邊緣朝向卷邊36向上前進(jìn)，該卡盤壁38變成直徑比容器本體側(cè)壁24的內(nèi)徑略大。換言之，相對于與卷邊相鄰的卡盤壁的外徑，側(cè)壁的內(nèi)徑尺寸較小。這具有在配合過程中利用金屬端頭“擦拭”側(cè)壁24的內(nèi)表面的作用，從而具有在接縫之前清潔內(nèi)表面的益處。這還致使卡盤壁38和側(cè)壁24之間進(jìn)行過盈配合。
[0057]—旦金屬端頭30和容器本體22配合，就進(jìn)行接縫操作，以便將金屬端頭接縫到容器本體上。在圖示實施方式中，容器本體是筆直壁(無凸緣)容器本體，并且在金屬端頭和容器本體之間形成卷邊接縫40，其中側(cè)壁24保持基本筆直并且被壓縮在卡盤壁38與卷邊36的變形部分之間。另選地，在其他實施方式中，可以形成雙重接縫(例如參見圖11)，在這種情況下，容器本體可以具有凸緣。卷邊接縫40的優(yōu)點在于，可用于無凸緣容器本體，并且即使在金屬端頭被熱密封至容器本體上之前，也可提供金屬端頭30在容器本體22上的形狀鎖合?？梢栽趫D2中看到這一點，圖2是在卷邊接縫40的區(qū)域中剖切開的容器的顯微圖片。由卷邊的“咬合”到側(cè)壁內(nèi)的折疊周邊邊緣形成容器本體側(cè)壁的“結(jié)節(jié)”或互鎖部。該結(jié)節(jié)和折疊邊緣有效地互鎖，由此將金屬端頭鎖定到容器本體上。
[0058]當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，能以與上述相同的形式將第二金屬端頭附接到容器本體22的相對端部。另選地，在容器本體具有一體底壁(對于例如吹模、熱成型或注射成型的容器本體來說可能就是這種情況)的情況下，則無需第二金屬端頭。
[0059]然而，只有金屬端頭30和容器本體22的上述互鎖尚不足以使得容器能夠承受蒸煮過程。為了能夠完好地承受蒸煮，使容器經(jīng)受熱密封操作以將金屬端頭30的一部分融合到容器本體的側(cè)壁24上。在這方面，在卷邊接縫40的區(qū)域中彼此緊密接觸的金屬端頭和側(cè)壁的相應(yīng)表面中的至少一個表面由可熱密封材料形成，并且這兩個表面是這樣的，即:加熱卷邊接縫而將該可熱密封材料軟化或熔化，之后使該材料冷卻，致使這兩個表面“熱融合”至彼此。更具體地說，為了在蒸煮過程中(或在容器的其他高內(nèi)壓力條件下)獲得足夠的“抗放氣性”，重要的是至少將金屬端頭30的卡盤壁38熱融合至容器本體的側(cè)壁24的內(nèi)表面，并且優(yōu)選不僅卡盤壁38應(yīng)該在內(nèi)徑處熱融合，而且卷邊36的一部分(或者更精確地說，在接縫操作之前其為卷邊)應(yīng)該熱融合至容器本體側(cè)壁24的外徑處。
[0060]圖3中示意性地描繪了熱融合操作，并且在圖4中極大地放大示出了所得到的熱融合接縫40。如圖3中所示，該熱融合操作可以使用感應(yīng)加熱器50來完成。感應(yīng)加熱器50包括線圈，使高頻電流流過該線圈，由此產(chǎn)生高頻交流電磁場。端頭30的金屬側(cè)被暴露于該交流電磁場，該交流電磁場在金屬內(nèi)感應(yīng)出渦電流(也被稱為傅科電流)，從而因為金屬的阻抗而產(chǎn)生焦耳熱。金屬的這種加熱然后導(dǎo)致熱通過傳導(dǎo)而傳遞至與該金屬接觸的任何物體，包括端頭30和/或側(cè)壁24上的可熱密封材料。
[0061]因而，舉例來說，圖4示出了具有金屬層42和可熱密封材料44的內(nèi)層或涂層的金屬端頭30?？梢允褂萌魏魏线m的可熱密封材料用于層44，其非限制性示例包括:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯酸(PMMA)、賽璐珞、醋酸纖維素、環(huán)烯烴共聚物(COC)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯乙基醇(EVOH)、氟塑料(除了 FEP、PFA、CTFE, ECTFE, ETFE之外，還包括PTFE)、離子交聯(lián)聚合物、液晶聚合物(LCP)、聚甲醛(Ρ0Μ或乙縮醛)、聚丙烯酸酯(丙烯酸)、聚丙烯腈(PAN或丙烯晴)、聚酰胺(PA或尼龍)、聚酰胺-酰亞胺(PAI)、聚芳基甲酮(PAEK或酮)、聚丁二烯(PBD)、聚丁烯(PB)、聚丁烯對苯二酸酯(PBT)、聚己酸內(nèi)酯(PCL)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸環(huán)己烷二甲醇酯(PCT)、聚碳酸酯(PC)、聚羥基脂肪酸(PHA)、聚酮(PK)、聚酯、聚乙烯(PE)、聚醚醚銅(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚醚砜(PES)、氯化聚乙烯(CPE)、聚酰亞胺(PI)、聚乳酸(PLA)、聚甲基戊烯(PMP)、聚苯醚(PPO)、聚硫醚(PPS)、聚鄰苯二甲酰胺(PPA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚砜(PSU)、聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚氨酯(PU)、聚醋酸乙烯酯(PVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、苯乙烯-丙烯腈(SAN)。在要對容器進(jìn)行蒸煮處理的情況下，應(yīng)該選擇能夠承受蒸煮處理條件的適當(dāng)?shù)目蔁崦芊獠牧稀?br> [0062]當(dāng)通過感應(yīng)加熱對金屬層42進(jìn)行加熱時，可熱密封層44通過傳導(dǎo)而被加熱，這導(dǎo)致可熱密封材料軟化或熔融。因為電磁場的強(qiáng)度遵從平方反比定律，金屬端頭的焦耳熱在最靠近感應(yīng)加熱器的線圈的端頭部分中最大，并且與距線圈的距離的平方反比成比例地減小。因而，金屬端頭僅發(fā)生局部加熱，且足夠幅度的熱致使可熱密封層44熔融。更具體地說，可熱密封層44的熔融實質(zhì)上被局限于接縫40的區(qū)域。[0063]如圖4所示，接縫40被感應(yīng)加熱，之后冷卻(該冷卻在磁場終止或容器從線圈離開時立即進(jìn)行)，這在金屬端頭30和容器本體側(cè)壁24之間產(chǎn)生兩個熱融合區(qū)域:在側(cè)壁24的內(nèi)表面與卡盤壁38的與該側(cè)壁平行地定位且與該側(cè)壁緊密接觸的部分之間存在內(nèi)密封部Si ;并且在側(cè)壁24的外表面與接縫之前作為金屬端頭的卷邊的部分之間具有外密封部
S。。圖4(以及圖5和6)中的密封部51和\是為了舉例說明之目的而描繪的，看起來好像它們都是金屬端頭30和側(cè)壁24之間的不同層一樣，但是應(yīng)該理解，事實上，所述密封部是通過熔融金屬端頭的可熱密封層44和側(cè)壁24的表面上的熱塑性材料形成的(或者在其中金屬端頭不具有可熱密封層的圖5的情況下，是通過將側(cè)壁24的熱塑性表面融合至金屬端頭而形成的)。
[0064]為了獲得足夠的抗放氣性，重要的是卡盤壁38包括這樣的部分，該部分與側(cè)壁24的內(nèi)表面平行并緊密接觸，并且該部分如上所述被熱融合。這導(dǎo)致卡盤壁38和側(cè)壁24之間的界面沿著基本平行于容器軸線的方向取向，使得由容器內(nèi)部的施加在金屬端頭30上的內(nèi)部壓力在界面上引起的應(yīng)力主要是位于界面的平面內(nèi)的剪切應(yīng)力(與傾向于將一個部件從另一個部件剝離的平面外應(yīng)力截然不同)。
[0065]本發(fā)明還有一個特征是，在用于將端頭30熱融合到側(cè)壁24的加熱步驟過程中，實質(zhì)上沒有外部壓力施加至卡盤壁38和側(cè)壁24。相反，卡盤壁和側(cè)壁之間的壓力來自于它們之間存在的過盈配合，如以上所述。實際上，當(dāng)采用感應(yīng)加熱器50時，在加熱元件和金屬端頭之間可以沒有任何接觸(不過，提供與容器的一些類型的接觸可能是有利的或期望的，諸如在連續(xù)傳送器類型的處理中執(zhí)行加熱步驟時，為了沿著感應(yīng)加熱元件下面的路徑傳送該容器)。
[0066]在本發(fā)明的實踐中可以采用各種構(gòu)造的金屬端頭30和容器本體側(cè)壁24。如關(guān)于圖4指出的，在一個實施方式中，金屬端頭30可以具有內(nèi)部可熱密封層44。在這種情況下，容器本體側(cè)壁24可以是如圖所示的單層構(gòu)造，基本熱塑性側(cè)壁24可熱密封到金屬端頭的可熱密封層44。
[0067]另選地，在其他實施方式中，側(cè)壁24可以是多層構(gòu)造。例如，側(cè)壁24可以包括至少兩個層，所述至少兩個層包括內(nèi)部可熱密封層和為容器本體提供濕氣和氣體阻擋特性的阻擋層。此外，金屬端頭30并非必須具有內(nèi)部可熱密封層，只要該內(nèi)表面可融合至側(cè)壁24的可熱密封層即可。圖5示出了遵從這些方針的可能實施方式。金屬端頭30不包括內(nèi)部可熱密封層，而是在其內(nèi)側(cè)上具有裸露金屬表面。附圖示出了具有均勻構(gòu)造的金屬層42，但是該金屬端頭也可以是例如由一層鋼構(gòu)成的ETP(電解鍍錫鋼板)，例如在內(nèi)部產(chǎn)品面向表面上向該層鋼電解沉積超薄錫涂層。容器本體側(cè)壁24由五層構(gòu)成，以從內(nèi)徑至外徑的順序:內(nèi)部可熱密封層25、連接層26、阻擋層27、連接層28和外部可熱密封層29。可以使用之前描述的可熱密封材料中的任何一種用于可熱密封層25和29。阻擋層27可以包括為該容器的具體應(yīng)用提供必要阻擋特性的任何合適材料。這種阻擋材料的非限制性示例包括:乙烯乙基醇(EVOH)、聚乙烯醇(PVOH)、聚偏二氯乙烯共聚物(PVDC)、聚丙烯晴(PAN)、聚對苯二己酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、液晶聚合物(LCP)、非晶態(tài)尼龍、尼龍6、尼龍66、尼龍-MXD6等。連接層26和28可以是用于將可熱密封層25和29粘結(jié)至阻擋層27的任何合適的粘結(jié)材料。
[0068]當(dāng)金屬端頭30不包括可熱密封層時，該可熱密封層25和29可以被設(shè)計成熱融合至裸露金屬表面，從而形成密封部Si和\。例如，離子交聯(lián)聚合物(例如，SURLYN?等)將熱融合至諸如ETP之類的裸露金屬。
[0069]圖5中所示的密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于，內(nèi)部密封部Si和外部密封部Stl —起用于將側(cè)壁的阻擋層27與從容器內(nèi)部或容器外部遷移的濕氣隔離，防止其接觸阻擋層27。當(dāng)阻擋層的材料的阻擋特性會由于暴露于濕氣而降低時，這十分重要。例如，EVOH具有優(yōu)良的氧阻擋性能，但是公知的是EVOH受到濕氣的有害影響。通常的解決方案是將EVOH層埋設(shè)在具有良好濕氣阻擋性能的兩個層(例如聚丙烯)之間。然而，在本發(fā)明的容器中，因為EVOH層在容器本體側(cè)壁的端部表面處暴露，這可能不會完全保護(hù)EVOH層。如果濕氣能夠遷移到接縫區(qū)域中，則其隨后會通過端部表面遷移到EVOH層中。如圖5中所示的密封結(jié)構(gòu)防止了阻擋層27的端部表面暴露于濕氣。
[0070]圖6示出了又一個實施方式，其中金屬端頭30具有金屬層42、內(nèi)部涂層44和外部涂層46。側(cè)壁24具有類似于圖5的構(gòu)造。內(nèi)部涂層44包括可熱密封材料，該可熱密封材料與側(cè)壁24的內(nèi)層25相容(即可熱密封至該內(nèi)層25)以形成密封部Si,并與外層29相容以形成密封部設(shè)置外部涂層46主要是為了抗腐蝕，使得金屬端頭30的可見側(cè)在美學(xué)上保持令人愉悅，不產(chǎn)生腐蝕，而在打開容器時腐蝕可能會成為污染源?？梢栽诮饘俣祟^上使用各種涂層中的任何一種，例如聚酯、乙烯基、丙烯酸、醇酸樹脂、油性樹脂、酚醛塑料等。
[0071]圖4至圖6中的上述實施方式在金屬端頭30和側(cè)壁24的具體構(gòu)造方面不受限制。本發(fā)明可應(yīng)用于和包括金屬端頭和側(cè)壁構(gòu)造的任何組合，其中它們在接縫40的區(qū)域中彼此緊密接觸的相應(yīng)表面中的至少一個由可熱密封材料形成，并且這兩個表面是這樣的，即:加熱接縫將該可熱密封材料軟化或熔化，之后冷卻該材料，致使這兩個表面“熱融合”至彼此。另外，如之前指出的，重要的是卡盤壁38的至少一部分與側(cè)壁24平行并緊密接觸該側(cè)壁24，從而產(chǎn)生內(nèi)部密封部Si,該內(nèi)部密封部在例如蒸煮期間在容器中的內(nèi)部壓力作用下而主要被置于剪力下。
[0072]制造了根據(jù)本發(fā)明的容器并使該容器經(jīng)受測試以確定容器是否能夠經(jīng)歷典型的蒸煮過程而保持完好，即金屬端頭與側(cè)壁的接縫沒有失效，并且容器沒有永久變形。容器具有如圖5中所示的被卷邊接縫并感應(yīng)密封的端頭，并且具有如下構(gòu)造:
[0073]-容器本體內(nèi)徑=3英寸
[0074]-容器本體長度=4.4375英寸
[0075]-容器本體側(cè)壁結(jié)構(gòu):PP/連接/EVOH/連接/PP
[0076]-側(cè)壁厚度=0.035英寸
[0077]-金屬端頭結(jié)構(gòu)(從內(nèi)到外):40微米ΡΡ/0.0075英寸TFS無錫鋼/15微米PET。
[0078]在圖7中示意性示出的設(shè)備中測試該容器。該設(shè)備包括用于封裝被測容器的封閉腔室C。腔室的內(nèi)部經(jīng)由蒸汽壓力調(diào)節(jié)器SP而供應(yīng)有蒸汽，并經(jīng)由空氣壓力調(diào)節(jié)器AP而供應(yīng)有空氣。蒸汽和空氣源被調(diào)節(jié)，從而在腔室內(nèi)部維持基本恒定的250° F溫度。在一些測試中使用手動操作的壓力調(diào)節(jié)器MPR，以允許獨立地控制放置在腔室中的測試容器內(nèi)的空氣壓力。使用無線壓力和溫度換能器(數(shù)據(jù)獲取/記錄裝置)測量腔室內(nèi)的壓力和溫度以及被測容器內(nèi)的壓力。
[0079]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的容器(基本如圖5所示)以及具有類似總體尺寸和構(gòu)造的傳統(tǒng)金屬罐的測試結(jié)果。這些測試的目的是為了測量在基本恒定的250° F溫度進(jìn)行蒸煮時容器經(jīng)受的差壓(=罐內(nèi)部壓力-腔室內(nèi)部壓力)。在該測試系列中，沒有使用手動壓力調(diào)節(jié)器MPR，而是允許容器內(nèi)的壓力自然地響應(yīng)于腔室內(nèi)的蒸煮環(huán)境。金屬容器產(chǎn)生了大約18.9psi的峰值差壓。相比而言，根據(jù)本發(fā)明的容器產(chǎn)生了僅大約6.4psi的峰值差壓，為金屬容器的峰值差壓的幾乎三分之一。認(rèn)為塑料本體容器的低得多的ΛP是由于塑料本體的由于內(nèi)部壓力而徑向膨脹的能力，相對于相對剛性的金屬罐來說，這具有降低Λ P的作用。
[0080]就降低Λ P并因此降低作用在金屬端頭和塑料容器本體之間的接縫上的應(yīng)力來說，這種膨脹能力是有利的。然而，如果塑料本體在蒸煮過程中過多膨脹，其可能經(jīng)受永久變形，該永久變形可能會致使容器部不適合于其預(yù)期用途。為了試圖確定這種永久變形是否會帶來問題，在從70° F溫度到265° F溫度的范圍上針對兩個壁厚(0.026英寸和0.035英寸)的容器進(jìn)行了有限元分析。該分析旨在確定各溫度下的臨界壓力，該臨界壓力被定義為超過時塑料本體會發(fā)生永久變形的差壓。結(jié)果在圖9中繪出。如所預(yù)期的，臨界壓力隨著溫度增加而降低。在典型的250° F的蒸煮溫度時，計算出該臨界壓力對于0.026英寸的壁厚為10?^，對于0.035英寸的壁厚為14psi。通過該分析可以確信，在真實蒸煮條件(如在圖8中概括的測試中的條件)下，本發(fā)明的容器的Λ P在臨界壓力作用下也很好。
[0081]在圖7的設(shè)備中進(jìn)行了根據(jù)本發(fā)明的具有卷邊接縫的密封端頭的容器的附加測試，以便確定在典型的蒸煮條件下導(dǎo)致容器失效需要多少Λ P。與之前描述的測試一樣，將蒸煮腔室的溫度保持在基本恒定的大約250° F。通過周期性地調(diào)節(jié)手動壓力調(diào)節(jié)器MRP，在“上升”過程中與測試腔室中的壓力增加同步地提高容器內(nèi)的壓力。一旦腔室內(nèi)的溫度達(dá)到受控的250° F (已經(jīng)保持針對該值的最小差壓)，則隨后逐漸增加容器中的壓力，直到發(fā)生失效，以便評估由于正差壓引起的密封部的耐破性。圖8示出了針對一個容器的溫度和Λ P對時間。該容器在Λ P為大約21.9psi時失效，并且失效模式是塑料容器本體突然爆裂。對若干個名義上相同的其他容器進(jìn)行了附加重復(fù)測試。在該測試系列中，失效時的Δ P在從21.8psi到22.4psi的范圍內(nèi)，并且失效模式總是塑料容器本體壁爆裂。金屬端頭保持附接至容器本體。
[0082]為了進(jìn)行比較，在由相同容器本體和金屬端頭部件制成但是端頭雙重接縫到容器本體上而端頭沒有進(jìn)行感應(yīng)密封的容器上進(jìn)行相同類型的測試。對于該測試系列來說，失效時的Λ P在從4.4psi到8.3psi的范圍內(nèi)，并且失效模式總是其中一個端頭的雙重接縫破壞(也就是說，雙重接縫由于高溫下塑料側(cè)壁的軟化和從內(nèi)部壓力施加至接縫的應(yīng)力而被“展開”)。
[0083]因而，將一方面具有卷邊接縫的密封端頭的本發(fā)明容器的性能和另一方面具有雙重接縫的未密封端頭的容器的性能相比，對于本發(fā)明的容器來說，失效時的Λ P有近250%的增加。這種激動人心的改進(jìn)是出乎意料的，并且不是能完全理解的。然而，理論認(rèn)為，接縫整體性的改進(jìn)大部分是由于卡盤壁熱融合至容器本體側(cè)壁的內(nèi)表面，這導(dǎo)致形成了在高內(nèi)部壓力條件(例如蒸煮)下幾乎純粹經(jīng)受剪切應(yīng)力的界面。對于剪力來說非常穩(wěn)固的該界面被認(rèn)為承擔(dān)了施加至金屬端頭上的應(yīng)力的絕大部分，從而使得接縫本身不受到太大應(yīng)力。
[0084]本發(fā)明的容器的另一個優(yōu)點是在高內(nèi)部壓力條件(諸如蒸煮)下經(jīng)受彈性膨脹并且隨后在高內(nèi)部壓力被釋放時基本恢 復(fù)到其原始構(gòu)造的能力。如所指出的，這有助于減輕內(nèi)部壓力，因而減輕作用在卡盤壁和/側(cè)壁界面和接縫上的應(yīng)力。當(dāng)然，為了實現(xiàn)該優(yōu)點，容器本體必須相對不受限制，從而其能夠徑向膨脹。
[0085]以上描述集中于具有卷邊接縫的密封金屬端頭的容器。然而，如上所述，本發(fā)明不限于卷邊接縫。另選地，所述金屬端頭可以雙重接縫，然后通過感應(yīng)加熱或其他過程密封。圖11示出了具有雙重接縫40’的這種容器。除了該不同的接縫構(gòu)造之外，該雙重接縫容器類似于之前描述的卷邊接縫容器。雙重接縫40’的特征在于，側(cè)壁24的上端部形成了本體鉤，而金屬端頭的卷邊形成了與該本體鉤互鎖的端頭鉤。
[0086]在典型的雙重接縫容器中，經(jīng)常在卷邊的區(qū)域中將接縫化合物施加至金屬端頭。在雙重接縫過程中該接縫化合物流動，從而填充接縫區(qū)域中金屬端頭和容器本體壁之間可能存在的任何間隙。根據(jù)本發(fā)明的容器可以利用或不利用傳統(tǒng)的接縫化合物制造。
[0087]在以上描述和所附權(quán)利要求中，對“基本熱塑性塑料”等容器本體的參考是指以體積為基礎(chǔ)熱塑性塑料是容器的主要原料，此外還指任何非熱塑性成分都不會削弱如前所述的容器本體熱密封至金屬端頭的能力或在蒸煮過程中彈性膨脹的能力。例如，基本熱塑性塑料容器本體可以包括非熱塑性成分，諸如顏料(例如，二氧化鈦)、染料、或賦予視覺特征(例如著色、透明等)或熱塑性塑料本身不提供的其他特性的其他添加劑。舉例來說，如果紙張或金屬成分削弱容器本體熱密封至金屬端頭和/或在蒸煮處理過程中彈性膨脹的能力，則諸如紙張/熱塑性塑料或金屬/熱塑性塑料之類的復(fù)合結(jié)構(gòu)容器本體將不是“基本熱塑性塑料”(即使熱塑性塑料按照體積計算是主要原料)。
[0088]相比于傳統(tǒng)的金屬蒸煮容器，根據(jù)本發(fā)明的容器能夠提供不同的優(yōu)點。例如，本發(fā)明使得能夠選擇將容器本體22制造成基本透明的，從而在購買之前消費者能夠看到容器的內(nèi)容物。特別是對于在視覺上吸引人的產(chǎn)品(例如水果和蔬菜)來說，這能夠提供新鮮感。另選地，容器本體可以被染上各種顏色中的任何一種顏色，同時仍然保持基本透明，或者可以通過在熱塑性塑料材料中結(jié)合合適的顏料或染料而制造成半透明的。另外，該容器可以沒有雙酚A(BPA)。與傳統(tǒng)的金屬罐不同，該容器可以是適合于微波爐的。
[0089]受益于在以上描述和相關(guān)附圖中提供的教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到這些闡述的本發(fā)明的許多修改和其他實施方式。例如，盡管已經(jīng)描述了感應(yīng)加熱用于使金屬端頭和容器側(cè)壁在接縫區(qū)域中熱融合在一起，但是可以轉(zhuǎn)而使用其他類型的加熱和過程。因此，應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的【具體實施方式】，修改和其他實施方式都包含在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。盡管這里使用了具體術(shù)語，但是它們都是以一般的描述性意義來使用的，并不是為了進(jìn)行限制。
【權(quán)利要求】
1.一種蒸煮容器，該蒸煮容器包括: 容器本體，該容器本體基本由熱塑性塑料構(gòu)成并具有圍繞容器本體軸線延伸的側(cè)壁，所述側(cè)壁具有下端部和上端部，所述上端部限定圍繞所述容器本體的頂部開口延伸的上邊緣，所述側(cè)壁具有內(nèi)表面和外表面； 金屬端頭，該金屬端頭封閉所述容器本體的頂部開口，所述金屬端頭至少具有金屬層并包括中央部和從該中央部大體徑向向外延伸并圍繞該中央部周向地延伸的外周部，所述外周部具有徑向外部和徑向內(nèi)部，第一可熱密封材料存在于(a)所述金屬端頭的至少所述外周部的下表面和(b)所述側(cè)壁的與該側(cè)壁的上端部相鄰的內(nèi)表面中的一者上，所述外周部的徑向外部限定卷邊，所述外周部的徑向內(nèi)部限定卡盤壁，該卡盤壁從所述卷邊大體向下延伸并具有與所述容器本體的所述側(cè)壁的內(nèi)表面形成界面的徑向外表面； 將所述金屬端頭連接至所述側(cè)壁的上端部的接縫，所述接縫使所述金屬端頭的卷邊和所述側(cè)壁的上端部互鎖；以及 所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的通過所述卡盤壁的徑向外表面和所述側(cè)壁的內(nèi)表面之間的第一可熱密封材料的熱密封而融合的所述界面，所述界面沿著一方向取向，使得由所述容器內(nèi)的施加在所述金屬端頭上的內(nèi)部壓力引起的所述界面上的應(yīng)力主要是剪切應(yīng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸煮容器，該蒸煮容器進(jìn)一步包括存在于(a)所述金屬端頭的至少所述外周部的下表面和(b)所述側(cè)壁的與該側(cè)壁的上端部相鄰的內(nèi)表面中的另一者上的第二可熱密封材料；并且其中: 所述第二可熱密封 材料和所述第一可熱密封材料彼此接觸并且被熱融合在一起，使得所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的界面被融合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸煮容器，其中所述第二可熱密封材料和所述第一可熱密封材料還在所述接縫中被熱融合在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蒸煮容器，其中所述第一可熱密封材料和所述第二可熱密封材料包括熱塑性聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸煮容器，其中所述接縫包括卷邊接縫，在該卷邊接縫中，所述側(cè)壁保持基本筆直，并且被壓縮在所述卷邊的變形部分與所述卡盤壁之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸煮容器，其中所述接縫包括雙重接縫，在該雙重接縫中，所述側(cè)壁的上端部形成了本體鉤，而所述金屬端頭的卷邊形成了與該本體鉤互鎖的端頭鉤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸煮容器，其中所述容器本體是具有一體地結(jié)合至所述側(cè)壁的底壁的吹塑成型容器本體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸煮容器，其中所述容器本體是具有一體地結(jié)合至所述側(cè)壁的底壁的熱成型容器本體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸煮容器，其中所述容器本體是具有敞開的下端部的擠出容器本體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蒸煮容器，該蒸煮容器進(jìn)一步包括第二金屬端頭，該第二金屬端頭被接縫并熱融合至所述容器本體的下端部。
11.一種制作容器的方法，該方法包括如下步驟: 提供容器本體，該容器本體基本由熱塑性塑料構(gòu)成并具有圍繞容器本體軸線延伸的側(cè)壁，所述側(cè)壁具有下端部和上端部，所述上端部限定圍繞所述容器本體的頂部開口延伸的上邊緣，所述側(cè)壁具有內(nèi)表面和外表面； 提供金屬端頭，該金屬端頭封閉所述容器本體的頂部開口，所述金屬端頭至少具有金屬層并包括中央部和從該中央部大體徑向向外延伸并圍繞該中央部周向地延伸的外周部，所述外周部具有徑向外部和徑向內(nèi)部，第一可熱密封材料存在于(a)所述金屬端頭的至少所述外周部的下表面和(b)所述側(cè)壁的與該側(cè)壁的上端部相鄰的內(nèi)表面中的一者上，所述外周部的徑向外部限定卷邊，所述外周部的徑向內(nèi)部限定卡盤壁，該卡盤壁從所述卷邊大體向下延伸并具有徑向外表面； 將所述金屬端頭施加至所述容器本體，使得所述金屬端頭封閉所述頂部開口，并且所述卡盤壁的徑向外表面和所述側(cè)壁的內(nèi)表面之間具有緊密接觸的界面； 形成將所述金屬端頭連接至所述側(cè)壁的上端部的接縫，該接縫是通過將所述金屬端頭的卷邊與所述側(cè)壁的上端部互鎖形成的； 在所述接縫的形成完成之后，將所述第一可熱密封材料加熱到足以致使與所述卡盤壁的徑向外表面和所述側(cè)壁的內(nèi)表面接觸的所述第一可熱密封材料軟化或熔化的溫度；以及 允許所述第一可熱密封材料冷卻并硬化，使得所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的界面被融合，所述界面沿著一方向取向，使得由所述容器內(nèi)的施加在所述金屬端頭上的內(nèi)部壓力引起的所述界面上的應(yīng)力主要是剪切應(yīng)力。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中形成接縫的步驟包括形成卷邊接縫。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中形成接縫的步驟包括通過將所述金屬端頭的卷邊和所述側(cè)壁的上端部滾壓在一起而將所述側(cè)壁的上端部形成為本體鉤并將所述卷邊形成為端頭鉤并且將所述本體鉤和所述端部鉤互鎖而形成雙重接縫。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過經(jīng)過所述金屬端頭的金屬層傳導(dǎo)熱來加熱所述第一可熱密封材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過對所述金屬端頭的金屬層進(jìn)行感應(yīng)加熱來加熱所述第一可熱密封材料。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，該方法進(jìn)一步包括提供第二可熱密封材料，該第二可熱密封材料存在于(a)所述金屬端頭的至少所述外周部的下表面和(b)所述側(cè)壁的與該側(cè)壁的上端部相鄰的內(nèi)表面中的另一者上，并且其中: 所述第二可熱密封材料和所述第一可熱密封材料被彼此接觸地放置在所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的界面處，所述第一可熱密封材料和所述第二可熱密封材料被加熱至足以致使所述第一可熱密封材料和所述第二可熱密封材料軟化或熔化并流動到一起的溫度，之后允許所述第一可熱密封材料和所述第二可熱密封材料發(fā)生冷卻從而將所述卡盤壁融合到所述側(cè)壁的內(nèi)表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述第二可熱密封材料和所述第一可熱密封材料還在所述接縫中被熱融合在一起。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，該方法包括如下步驟: 在將所述金屬端頭施加至所述容器本體的步驟之前用食品填充所述容器；以及 在所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的界面被融合之后，蒸煮所述容器。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中在蒸煮步驟過程中，熱塑性塑料的所述容器本體是徑向不受約束的，從而在內(nèi)部壓力施加至所述側(cè)壁上時允許所述容器本體徑向膨脹，由此降低所述容器內(nèi)積累的壓力，并因而降低置于所述側(cè)壁和所述金屬端頭上的應(yīng)力。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述容器本體沒有任何特殊膨脹的面板，由此所述容器本體的徑向膨脹圍繞所述容器本體的周向基本均勻地發(fā)生。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述卡盤壁相對于所述容器本體的縱向軸線以非零的銳角延伸，并且被構(gòu)造成使得所述卡盤壁的下端部的直徑小于所述側(cè)壁的內(nèi)表面的直徑，而所述卡盤壁的上端部的直徑大于所述側(cè)壁的內(nèi)表面的直徑；并且其中將所述金屬端頭施加至所述容器本體的步驟致使所述容器本體的側(cè)壁從所述卡盤壁的下端部向上相對移動至所述卡盤壁的上端部，從而在所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間產(chǎn)生過盈配合，由此在所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間形成所述緊密接觸的界面。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中在加熱步驟中，基本沒有外部壓力施加在所述卡盤壁和所述側(cè)壁上，所述卡盤壁和所述側(cè)壁之間的壓力而是來自于所述過盈配合。
23.一種用于包裝和蒸煮處理食品的方法，該方法包括如下步驟: 提供容器組件，該容器組件包括具有側(cè)壁的基本熱塑性塑料容器本體，并進(jìn)一步包括封閉所述容器本體的下端部的端部壁，所述容器本體的相對的上端部是敞開的； 提供金屬端頭，所述金屬端頭至少具有金屬層并包括中央部和從該中央部大體徑向向外延伸并圍繞該中央部周向地延伸的外周部，所述外周部具有卷邊和從該卷邊大體向下并徑向向內(nèi)延伸的卡盤壁； 在(a)所述金屬端頭的所述外周部的下表面和(b)所述容器本體的與該容器本體的上端部相鄰的內(nèi)表面中的 至少一者上提供至少一個可熱密封材料； 通過所述容器本體的敞開端部將食品放置在所述容器組件內(nèi)； 在所述金屬端頭和所述容器本體之間形成卷邊接縫以封閉所述容器本體的敞開端部，形成步驟使得所述容器本體的側(cè)壁被壓縮在位于所述側(cè)壁的內(nèi)側(cè)的卡盤壁與在所述側(cè)壁的外側(cè)所述金屬端頭的通過使所述卷邊變形而形成的永久變形部分之間； 通過在所述金屬端頭壓縮所述側(cè)壁之處使所述可熱密封材料熔化然后允許熔化的可熱密封材料冷卻并硬化，從而將所述金屬端頭熱融合至所述容器本體，由此完成填充了的容器；以及 對該填充了的容器進(jìn)行蒸煮處理以對所述食品和所述容器的內(nèi)部進(jìn)行殺菌。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中在蒸煮處理步驟中，所述容器本體是徑向不受約束的，從而允許所述容器本體在內(nèi)部壓力施加至所述側(cè)壁上時徑向膨脹，由此降低所述容器內(nèi)積累的壓力，并因而降低置于所述側(cè)壁和所述金屬端頭上的應(yīng)力。
【文檔編號】B65D8/20GK103906685SQ201280053353
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月2日
【發(fā)明者】T·普賴斯, J·莫蘭 申請人:索諾克發(fā)展有限公司