形成塑料瓶子的方法
【專利說(shuō)明】形成塑料瓶子的方法
[0001]本申請(qǐng)是名稱為“碳酸液體內(nèi)的氣泡尺寸的控制”、國(guó)際申請(qǐng)日為2011年9月29日、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2011/053819、國(guó)家申請(qǐng)?zhí)枮?01180057850.X的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【背景技術(shù)】
[0002]產(chǎn)生在碳酸液體內(nèi)的氣泡的特性能夠影響碳酸液體用于預(yù)定的目的的使用。例如，產(chǎn)生在碳酸飲料內(nèi)的氣泡的特性能影響飲料的感覺(jué)口味和/或飲料在喝飲料的人的嘴里產(chǎn)生的感覺(jué)(飲料的“口感”)。因此在許多情況下，期望控制產(chǎn)生在飲料或其他液體內(nèi)的氣泡的尺寸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本
【發(fā)明內(nèi)容】
部分用于用簡(jiǎn)化的形式介紹本發(fā)明的一些構(gòu)思，這些構(gòu)思在下述的【具體實(shí)施方式】部分進(jìn)一步具體地描述。本
【發(fā)明內(nèi)容】
部分不是旨在確定本發(fā)明的關(guān)鍵或必要的特征或詳盡地列出所有實(shí)施例。
[0004]一些實(shí)施例包括容器(例如罐、瓶子)，用于盛放碳酸飲料。這樣的容器可以通過(guò)塑料、金屬、玻璃和/或其他材料制成并且包括一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部特征以促進(jìn)和控制氣泡形成。在一些實(shí)施例中，這些特征可以包括內(nèi)部分隔部。這些分隔部可包括各種的另外的表面特征(例如脊或其他線型延伸的突起、凸塊)。另外的實(shí)施例可能包括飲料容器，其中促進(jìn)和/或控制氣泡形成的特征設(shè)置在內(nèi)部底表面上、內(nèi)部側(cè)表面上、和/或頸部區(qū)域內(nèi)。再一實(shí)施例可包括具有氣泡捕捉器或可以固定在容器內(nèi)部或允許漂浮在盛放于容器內(nèi)的液體中的其他結(jié)構(gòu)的容器。又一實(shí)施例可包括制造和/或使用此處公開(kāi)的任一容器的方法。
【附圖說(shuō)明】
[0005]圖1Al至圖113為根據(jù)一些實(shí)施例的飲料容器的部分示意性的截面圖，其中飲料容器包括內(nèi)部分隔部。
[0006]圖2顯示根據(jù)一些實(shí)施例的包括頸部段的瓶子，頸部段具有圍繞著整個(gè)內(nèi)圓周形成的棱條。
[0007]圖3顯不根據(jù)另一實(shí)施例的具有棱條的瓶子的頸部。
[0008]圖4A顯示根據(jù)一些實(shí)施例的具有內(nèi)部凹部的瓶子。
[0009]圖4B顯示根據(jù)一些實(shí)施例的另外的凹部形狀和圖案的一些示例。
[0010]圖5顯示根據(jù)一些實(shí)施例的具有沿著瓶子內(nèi)部的長(zhǎng)度延伸的棱條的瓶子。
[0011]圖6至圖11顯不一些實(shí)施例，在這些實(shí)施例中棱條的圖案形成于容器的內(nèi)部表面。
[0012]圖12A1至圖12E2顯示根據(jù)一些實(shí)施例的飲料容器，這些飲料容器具有形成于容器的底部的氣泡形成結(jié)構(gòu)。
[0013]圖13A1至圖13C2顯示根據(jù)一些實(shí)施例的具有氣泡捕捉結(jié)構(gòu)的飲料容器。
[0014]圖14A1至圖14D為根據(jù)另外的實(shí)施例的飲料容器。
[0015]圖15A和圖15B分別為根據(jù)一些實(shí)施例的注塑成型芯棒的一個(gè)端部的主視圖和截面圖。
[0016]圖15C為顯示根據(jù)一些實(shí)施例的形成塑料瓶子的步驟的框圖。
[0017]圖16為根據(jù)一些實(shí)施例的吹塑成型拉伸桿的圖。
[0018]圖17A顯不用改進(jìn)的芯棒制造的預(yù)制件的截面圖。
[0019]圖17B顯示由圖17A的預(yù)制件拉伸吹塑成型的瓶子的內(nèi)部底部。
[0020]圖17C顯示使用圖16的其中一個(gè)拉伸桿制造的塑料瓶子的內(nèi)部。
[0021]圖17D和圖17E顯示由相似于圖17C顯示的表面特征引起的成核(nucleat1n)。
[0022]圖18是根據(jù)另一實(shí)施例的瓶子的一部分的截面圖。
[0023]圖19顯示在液體內(nèi)升起的氣泡的尺寸和壓力的變化。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在碳酸飲料內(nèi)的氣泡的數(shù)量和類型的改變可顯著影響飲料的口感。為了這個(gè)以及其他原因，期望控制產(chǎn)生于飲料中的氣泡的一個(gè)或多個(gè)特性。這些特性可包括產(chǎn)生的氣泡的尺寸、氣泡的形狀、產(chǎn)生的氣泡的數(shù)量、和釋放氣泡以及以其它方式產(chǎn)生氣泡的速率。
[0025]碳酸飲料可包括液體飲料基質(zhì)和溶解的氣體。飲料基質(zhì)可以包括水、糖漿、調(diào)味品和其他溶解的或懸浮的物質(zhì)。溶解的氣體可以是例如二氧化碳。二氧化碳也可以從水碳酸中原處產(chǎn)生。在降低壓力時(shí)(例如通過(guò)開(kāi)啟密封的飲料容器)，碳酸轉(zhuǎn)化為二氧化碳?xì)怏w。因?yàn)槎趸妓苄圆?，其作為氣泡釋放在液體基質(zhì)中。
[0026]H2CO3^ H 20+C02
[0027]氣泡特性的控制可以取決于眾多因素。其中一個(gè)因素是溶解的氣體和液體基質(zhì)之間的界面張力。另一個(gè)因素是液體基質(zhì)的構(gòu)成。例如，氣泡尺寸在一定程度上能通過(guò)在飲料基質(zhì)里增加表面活性劑(表面活性劑、乳化劑等)控制。特別地，香檳酒工業(yè)已研宄這一問(wèn)題并發(fā)現(xiàn)從葡萄中得到的糖蛋白可以是小氣泡尺寸的控制因素。
[0028]氣泡特性也可能取決于氣態(tài)成核，即從溶解于飲料液體基質(zhì)內(nèi)的氣體形成氣泡。在碳酸飲料內(nèi)的氣泡形成的過(guò)程與氣泡在氣體的過(guò)飽和溶液內(nèi)的形成類似。然而，如下面示例I的更詳細(xì)的說(shuō)明，氣泡在過(guò)飽和連續(xù)液體的形成是不可能的。因此，通常需要一些種類的不連續(xù)物以形成氣泡。這些不連續(xù)物可由溶解或懸浮在液體基質(zhì)中的其他成分、盛放飲料的瓶子或其他容器的表面特性、和/或飲料中的冰或其他物體得到，并且成核因此可能受這些影響。碳酸飲料中的氣態(tài)成核通常發(fā)生在至少部分可被飲料濕潤(rùn)的表面。該表面可為飲料容器的表面和/或懸浮或漂浮在飲料內(nèi)的顆?；蚱渌矬w的一個(gè)表面(或多個(gè)表面)。
[0029]可被產(chǎn)生在碳酸飲料內(nèi)的氣泡的數(shù)量將取決于液體內(nèi)可用的氣體，該氣體例如作為溶解的氣體或者作為前體例如碳酸。碳酸液體內(nèi)可用的氣體的數(shù)量與盛放液體的容器內(nèi)的壓力成正比。當(dāng)被密封時(shí)，這一容器內(nèi)部的壓力通常大于大氣壓力。當(dāng)容器被開(kāi)啟時(shí)，盛放的液體暴露在大氣壓力中。壓力的這一減少是用于形成氣泡和泡沫的驅(qū)動(dòng)力。氣泡的尺寸、形狀和釋放速率將取決于眾多因素，包括:(a)氣泡將成核于其上的表面，(b)碳酸液體的液體基質(zhì)的粘度，(C)碳酸液體和容器壁之間的界面張力，和(d)碳酸液體的溫度。在一些情況下，改變因素(b)和(C)是不實(shí)際的，因?yàn)檫@可能要求改變飲料的化學(xué)組成。試圖改變溫度(因素(d))也可能不現(xiàn)實(shí)。然而，因素(a)通常可以改進(jìn)而不影響飲料的化學(xué)組分，也不依賴在不尋常的溫度條件下開(kāi)啟飲料容器。
[0030]形成于碳酸飲料內(nèi)的氣泡的尺寸可能受到飲料容器的表面上和/或接觸飲料的其他表面上的氣泡成核點(diǎn)的可用情況影響，也受到碳酸液體的表面張力和給定的氣泡尺寸的氣泡的內(nèi)部的平衡壓力影響。關(guān)于氣泡形狀，氣泡的獲得球形的趨勢(shì)基于球體的低表面能量需求(即，球體具有最低表面積/容積比)。當(dāng)氣泡上升時(shí)，它必須克服被它上方液體施加的液體靜壓力。在上升過(guò)程中，氣泡需要推動(dòng)它周圍的液體。這趨向?qū)馀菪螤顝那蛐胃淖兊铰晕E圓形。當(dāng)兩個(gè)氣泡相遇，它們?cè)谄降谋砻嫔习l(fā)生這樣的改變，這又一次產(chǎn)生對(duì)于兩個(gè)氣泡來(lái)說(shuō)可能的最小表面積。隨著相互接觸的氣泡的數(shù)量增加，通過(guò)連接小氣泡形成的大氣泡的形狀可以相應(yīng)地改變以便產(chǎn)生對(duì)于連接的氣泡的容積來(lái)說(shuō)可能的最小表面積。因此，氣泡的形狀也可能通過(guò)互相接觸的氣泡的數(shù)量被控制。在較小的程度上，氣泡的形狀可能也取決于成核發(fā)生的位置和深度。
[0031]飲料的口感與形成的氣泡的尺寸和數(shù)量有關(guān)。碳酸液體的起泡度直接正比于形成的氣泡的數(shù)量。因此，起泡度的不同可以導(dǎo)致不同的口感。在碳酸液體內(nèi)添加極小的顆?？梢愿淖兛诟小Ｌ貏e地，這樣的顆?？梢苑奖阋后w內(nèi)氣泡的成核，從而增加氣泡數(shù)量。
[0032]可以通過(guò)改變飲料所暴露于的壓力來(lái)影響碳酸飲料內(nèi)的氣泡釋放速率。釋放的氣泡達(dá)到飲料的表面的速率可以通過(guò)在上升的氣泡的路徑上制造障礙來(lái)改變。這樣的障礙可以通過(guò)引入另外的板或邊緣而被引入液體內(nèi)。這樣的板或邊緣和/或其他結(jié)構(gòu)可以被用于產(chǎn)生通向飲料表面的間接的路徑。
[0033]氣泡的尺寸、形狀、釋放速率和數(shù)量是彼此相關(guān)的。這些性能可以通過(guò)改進(jìn)用于盛放碳酸飲料的容器的設(shè)計(jì)被而改進(jìn)。在許多情況下，這涉及產(chǎn)生更多接觸飲料的表面積。這種額外的表面積能為升起氣泡提供增加的穩(wěn)定性并提供對(duì)例如氣泡釋放速率的更多控制。
[0034]圖1Al至圖113是根據(jù)一些實(shí)施例的飲料容器的局部示意性截面圖，其包含內(nèi)部分隔部。這些實(shí)施例中的分隔壁通過(guò)例如提供用于氣泡成核的增加的表面積來(lái)促進(jìn)氣泡形成。此外，這些分隔壁也可以導(dǎo)致容器內(nèi)的飲料的飛濺，并且從而產(chǎn)生更多的氣泡。在許多現(xiàn)有的容器中，大多數(shù)泡沫在容器一被開(kāi)啟就立即產(chǎn)生。在容器被開(kāi)啟后，通過(guò)分隔壁產(chǎn)生的飲料的機(jī)械飛濺可能導(dǎo)致持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的更多氣泡產(chǎn)生。例如，顧客啜飲碳酸飲料將趨于從直立的狀態(tài)移動(dòng)容器以傾斜容器并將容器的開(kāi)口放置到顧客的嘴處。由于這種周期性的傾斜運(yùn)動(dòng)，分隔壁將攪動(dòng)飲料。這能夠促進(jìn)容器開(kāi)啟后氣泡的產(chǎn)生并且?guī)椭嬃贤Ａ粼谂菽瓲顟B(tài)。小的附件可以被增加到分隔壁以阻礙上升的氣泡的路徑并且減慢泡沫的破滅。
[0035]圖1Al是根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例的密封的飲料容器罐1a的截面?zhèn)纫晥D。圖1A2是罐1a的取自圖1Al所示的位置的頂視截面圖。容器1a包括底座33a、側(cè)壁31a和頂部16a。底座33a、側(cè)壁31a和頂部16a的內(nèi)表面限定內(nèi)部容積13a，碳酸飲料30被密封在內(nèi)部容積13a中。位于頂部16a的出口 Ila如圖1Al所示是封閉的，但是配置為供顧客開(kāi)啟并且位于容器1a上以在出口 Ila被開(kāi)啟后允許飲料30a從容器1a流出。雖然圖1Al至圖113所示的實(shí)施例示出罐形飲料容器，但是在其他實(shí)施例中，與結(jié)合圖1Al至圖113所顯示和描述的特征相似的特征也可包括于其他類型的飲料容器(例如瓶子、可重復(fù)使用或一次性的杯子等)中。
[0036]分隔部12a從容器1a的頂部16a向下延伸并從主容積13a的剩余部分分離出通道14a。如圖1Al和圖1A2所示，擋板12a附接于頂部16a和側(cè)壁31a的內(nèi)表面的部分。當(dāng)?shù)鬃?3a安放在一個(gè)平的表面上時(shí)，分隔部12a豎直定向。
[0037]通道14a小于主容積13a的剩余部分并且形狀不同于主容積13a的剩余部分。為了使主容積13a的剩余部分內(nèi)的飲料30a在開(kāi)啟后通過(guò)出口 Ila排出，飲料30必須繞分隔部12a的下端流動(dòng)并進(jìn)入通道14a。分隔部12a可以由與用于容器1a的側(cè)壁的材料相同的材料形成或者由一些其他材料形成。在至少一些實(shí)施例中，通道14a是主容積13a的剩余部分和出口 Ila之間的唯一流動(dòng)路徑。<