CN102177077A - 用于容纳材料的容器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供容器,所述容器可由液体容纳容器、盖子和骨架形成。所述液体容纳容器可包括用于防止存储在容器中或由容器分配的液体与所述骨架之间接触的柔性聚合物或塑料材料。所述液体容纳容器和所述盖子可由最少量的聚合物或塑料形成。

Description

用于容纳材料的容器
交叉引用
本申请要求2008年9月12日提交的美国临时申请61/096743的优先权,该临时申请通过引用全部结合于此。
背景技术
用于容纳液体的包装可产生大量废弃物。在有些情形,用于容纳液体的包装可以回收。用于容纳液体的包装已经记载在PCT国际公布文献WO 2007/0066090中,其通过引用全部结合于此。
传统上,许多饮料,例如葡萄酒、啤酒和牛奶,已用玻璃瓶提供。用于制造瓶子的玻璃本身可以回收。然而,制造瓶子需要高能量。而且最终包装的重量也高,增加了运输产品所需的能量。虽然玻璃可以回收,但这需要将瓶子与其他废弃物分离,例如,由使用者从收集的其他家用废弃物中分离玻璃瓶。因此,通常的情形是玻璃瓶与其他废弃物一起被处理掉。在这种情形,玻璃瓶可以在垃圾填埋场处理。问题是不像其他废弃物,玻璃是不可生物降解的。
最近,已经普遍用塑料制的瓶子,如PET或HDPE,用于液体如水、果汁、碳酸饮料或牛奶。在这种情形,普遍用原始的,即非回收材料制瓶子以确保容纳于瓶中的液体不被污染,因为如果容器由回收材料制造则会污染。尽管如果与其他废弃物分离材料本身就可回收,但对于玻璃瓶来说,由于废弃物产生者,如住户,需要从其他废弃物分离容器,这不会频繁发生。再则,如果容器在垃圾填埋场等地处理,瓶子是不可生物降解的。而且,由于瓶子是中空、刚性结构,其比材料本身占有更大的体积,因此在垃圾填埋场占据过大的空间。
已经建议用层压纸板容器,例如由Tetra Pak出售的容器包装液体。在这种情形,形成容器本体的纸板可以是原始材料或回收材料。纸板用防水涂层覆盖。这确保容器可容纳液体以及还可作为液体和纸板之间的屏障,防止液体被纸板污染。当纸板是由回收材料制时尤其需要。这种包装的问题是难以回收以及防水涂层阻止其完全分解。当形成塑料喷嘴或帽作为包装的一部分用于喷射内容物时,这个问题恶化。这是在该容器回收以前或其部分可以分解以前需要分离的另一构成部分。
在一些国家,液体,如牛奶包装于袋子中。然而这些袋子的结构很不稳定,因此难于运输和堆叠在架子上。通常它们不可重复密封,使其难以保存或搬运。
已知将酒包装在盒子中。这些盒子包括通常由层压纸板制成的盒体,其提供用于包装的结构。在盒子中提供袋子,酒装在袋子中。分配塞通常与袋子连接并在使用时设置为经盒子的侧开口突出出来。在这种情形下,喷口突出或悬于盒子外用于分配。液体的重量通常沿盒子底部分布并不由突出于该盒子的分配塞支撑。由于这种容器的有效配置,由不同材料制成的每个部件还会是分离的,即袋子与盒子,分配塞与袋子以及层压结构与形成盒子的纸板都可分离。包装部件的这种分离是困难的而且阻止这种包装被有效处理或回收。
而且,在一些情形下瓶子或其他液体容器包括不能使其进入回收柜的另外的可分离部件。例如,松的瓶帽、麦秆吸管和塑料防篡改或防启装置加剧了环境中的全部垃圾。即使瓶子使其进入回收柜或垃圾桶,其瓶帽或其他类型的盖子通常最终成为普通的垃圾。
因此,需要一种改进的容器,其对环境的负面影响减少,同时向消费者提供增强的功能和设计特征。
通过援引加入
在本文中涉及的所有公布文献、专利和专利申请通过引用结合于此,如同每个单独的公布文献、专利或专利申请具体地和个别地显示为通过引用结合。
附图说明
通过参考以下详细说明和附图可进一步解释本发明的特征和优点,这些说明和附图示例性地说明具体实施方式。
图1是一种包括模塑的纤维或纸浆模塑的骨架、液体容纳袋和盖子的容器的示意图。
图2是一种带有连接的颈状物的液体容纳容器的示意图。
图3是一种容器的横截面图,其具有通过颈状物与纤维模塑的或纸浆模塑的骨架连接的液体容纳容器。
图4是一种容器的横截面图,其在靠近容器的颈状物区域带有加强特征。
图5是一种容器的横截面图,其带有防启密封。
图6是一种容器的示意图,其具有用于将液体容纳容器固定到纤维或纸浆模塑体的凸缘。
图7是显示连接到液体容纳容器上的防启密封的示意图。
图8是显示容器的盖子的示意图。
图9是一种柔性袋包装的示意图。
图10是带有蛤壳型骨架的容器的图,该骨架支撑柔性的液体容纳袋,其显示于开口位置。
液体容纳袋图11是一种容器的示意图,其由骨架形成,该骨架具有使骨架与包含在骨架中的液体容纳袋的分离变得容易的特征。
图12显示纸浆模塑的壳体,其具有突出于分型线上下的特征。
图13显示一种壳体,其具有突出部分或缺口部分以使壳体具有刚性并使摩擦固定到装配部件变得容易。
图14A显示具有平坦基部的纸浆模塑壳体的侧视图。
图14B显示具有平坦基部的纸浆模塑壳体的仰视图。
图15A显示多组件壳体。
图15B显示一种袋,其设置为与具有插入成型件的壳体部分配合。
图15C显示具有插入成型件的壳体部分。
图16显示一种枕形袋,其带有安装在边缘的装配部件。
图17显示一种枕形袋,其带有安装在面上的装配部件。
图18显示一种装配部件,其通过相互摩擦互锁连接到壳体。
图19显示一种装配部件,其通过机械变形连接到壳体。
图20显示一种装配部件,其通过热熔柱连接到壳体。
图21显示一种装配部件,其通过热熔柱与壳体配合。
具体实施方式
在此显示和描述本发明的优选实施方式,但显然的是,这些实施方式对于本领域技术人员来说只是示例性的。本领域技术人员在不脱离本发明构思的前提下还可有很多变化、变型和替代的方式。应了解在此描述的本发明的具体实施方式的各种替代方式可用于本发明的实施中。
本发明提供包括以下组件的容器,这些组件选自液体容纳容器、盖子和骨架。在此描述的包括液体容纳容器、装配部件、盖子和骨架的这些容器组件可以互换或以本发明描述的各种方式组合。在此描述的本发明的任何方面可与本领域技术人员已知的其他容器组件组合。
在此描述的容器可用于人类消费的饮料的输送和/或存储或用于不为人类消费的其他材料的输送。可包含的材料的例子可包括饮料、果汁、浓缩物、肥皂、墨水、凝胶、固体和粉末。这些容器,其可以是液体容纳容器,优选地可由一种便于完全回收类型的材料构成。在本发明的其他实施方式中值得注意的是该容器组件可以是一种材料类型,而组件如帽或防启密封可由更适合其目的的不同材料制成。
液体容纳容器可以连接到结构底盘或骨架上以在运输或处理期间支撑该容器。流体可通过浇注、抽吸、喷射或其他方式由容器分配。该结构底盘可防止液体容纳容器倒塌以及抵抗施加在容器上的侧向力以便用一只手即足以拿起该容器以及用受控的方式分配饮料。
图1显示包括由模塑的纤维或纸浆形成的骨架(110)支撑的液体容纳袋的容器。该模塑的纤维或纸浆形成的骨架可包括一个或多个开口(120),用于观察置于模塑的纤维或纸浆形成的骨架中的液体容纳袋的内容物。该液体容纳袋可由光学上透明的材料形成。该容器还可包括盖子(130)。盖子可包括保持环(140)和帽(160)。该容器还具有抓握区域(170),用于由使用者抓握该容器。
液体容纳袋或容器在此可由聚合物或其他不渗透液体的材料形成。该聚合物或液体不渗透材料可以是用于存储可消费产品的食品级材料。液体容纳容器可以是柔性的或可压缩的。在本发明的一些实施方式中,对于给定的容器体积,最小化构成液体容纳容器的聚合物量。用于构成液体容纳容器的聚合物的最小化可减少与容器生产或处理有关的对环境的负面影响。在本发明的其他实施方式中,液体容纳容器可包括为液体容纳容器提供形状的接缝。在有些情形,该容器可由单一聚合物制成以提高产品寿命周期。
在此盖子可连接在液体容纳容器的开口附近以可逆地密封液体容纳容器以及分配容器中的液体。盖子可优选由聚合物或任何其他不渗透液体的材料制成。在本发明的一些实施方式中,盖子和液体容纳容器由属于一个回收组的多种聚合物制成或由同类聚合物制成。在本发明的一些实施方式中,装配部件由单一聚合物类型构成,液体容纳容器由多种聚合物类型制成。盖子和液体容纳容器由同类聚合物或由属于一个回收组的多种聚合物形成可使回收简单化和/或降低回收成本。一类聚合物可包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)以及其他聚合物。该聚合物可以是FDA认可的塑料。回收组可包括塑料标识码1、2、3、4、5、6和7。回收组可包括可采用一种回收工艺一起回收的一组塑料或聚合物类型,该回收工艺在回收之前不需要分离塑料或聚合物类型。
在本发明的一些实施方式中,最小化用于构成盖子的聚合物的量。构成盖子用聚合物的最小化可降低与盖子的生产或处理有关的对环境的负面影响。
在此盖子可通过强固方式,如超声焊接、热封或其他本领域技术人员熟悉的方法机械地连接到液体容纳容器的开口端。盖子可包括单个中心设置的颈状物,环形的保持环从中心设置的颈状物的使其与结构底盘或骨架上的特征连接的未连接端向外延伸。环形保持环可成型为通过颈状物外部上合适的脊部件与保持环内部的接合而与中心颈状物建立固定连接。保持环的外部可成型为保持结构底盘或骨架的顶部。在结构底盘或骨架的结构类似于蛤壳的一种实施方式中,环形保持环可提供蛤壳的固定盖子。本领域技术人员将认识到保持环的功能可由其他装置如弹性条带、带粘性或不带粘性的带或膜、绳索、金属条带、热收缩管、带粘性或不带粘性的纸标签、封蜡等实现。
在此盖子还可包括防启密封。防启密封可显示容器是否已开启过。防启密封可由纸、聚合物、蜡或任何其他不渗透液体的材料制成。在本发明的其他实施方式中,防启密封不由液体不渗透材料制成。防启密封可以是覆盖开口或开孔的膜或其他轻薄材料。在本发明的一些实施方式中,盖子的防启密封和其他组件由同类聚合物或由属于单一回收组的多种聚合物制成。防启密封可设计为使得破坏防启密封不释放容器的其他组件。在本发明的其他实施方式中,防启密封通过从容器释放防启密封的组件而遭破坏。防启密封可通过最初的刺破或其他在容器的开孔上的使用者行为而遭破坏。
在本发明的一些实施方式中,与袋连接的防启特征或密封可构成为防启密封的破坏、断裂或启封导致在袋上形成开口。这可通过选择具有大于袋强度或袋的撕破强度的粘合强度或附着强度的防启特征设计。该附着强度可以是防启特征部分与袋之间的附着强度。当防启密封破坏或移除时,该构成可导致通过撕破袋而在袋中形成开口。
在此也可称颈状物的装配部件包括可用于可逆开闭容器的盖子和与壳体或骨架上的一个或多个特征或部件互补的一个或多个部件或特征。该装配部件可焊接或以其他方式连接到袋。该装配部件可固定到纸浆壳体,由此通过装配部件将袋固定到骨架上。
在此提供的容器的颈状物或装配部件可形成有大体圆柱形或椭圆形的截面,从而形成允许在液体容纳容器的内侧和外侧之间通过流体通道相通的开口。该流体通道可由整体模塑的防启密封阻断,该防启密封具有在从液体容纳容器内提取流体之前允许由使用者的手去除该密封的特征。
而且,颈状物或装配部件可形成有多个凸缘或匹配特征,其由圆柱形或椭圆形外表面径向或周向向外延伸,间隔开并定位成提供与在结构底盘或骨架顶部附近形成的特征的互锁。结构底盘或骨架还可包括一个或多个凸缘或匹配特征以与颈状物的凸缘或匹配特征相配合。颈状物与结构底盘或骨架之间的可靠的互锁可防止任何沿颈状物长轴或绕颈状物长轴的相对移动。在一些情形中,可允许底盘和颈状物之间围绕长轴转动。凸缘或匹配特征可通过胶合或粘合,或通过任何其他方法或在此描述的组合物固定到颈状物或骨架上。在一些实施方式中,颈状物或装配部件可包括融化部件,其可包括薄膜或其他可融化的部件。骨架可通过融化或焊接融化部件固定到颈状物,其可在骨架与装配部件之间再固化并形成粘合或物理连接。颈状物的凸缘或匹配特征可通过粘合、胶合或通过任何其他方法或在此描述的组合物固定到骨架的凸缘或匹配特征上。颈状物的凸缘或匹配特征可与骨架的凸缘或匹配特征互补。
本发明的外部骨架可包括任何对液体容纳容器提供包围和支撑的结构体。液体容纳容器的重量可以由该骨架支撑。在一些情形中,液体容纳容器的重量可优选地仅在与骨架连接的颈状物区域处得到支撑。骨架可由任何适合提供结构支撑的材料形成。在一些构成中,骨架可具有足够的结构刚性以提供使用者的手抓握的区域,和/或防止压缩置于骨架内的液体容纳容器。该抓握区域可位于液体容纳容器的周围,使得液体容纳容器在抓握区域上的两个点之间。在这样的一种构成方式中,当液体容纳容器倒塌时自然可排出液体容纳容器的内容物。在此描述的装配部件还可设计为便于在此描述的容器的抓握。装配部件可具有凹槽、加强的表面或摩擦垫以便于抓握。
用于形成骨架的材料不需要是食品级的,因为在储存液体期间或分配液体期间,液体容纳容器可阻止该液体容纳容器中的任何液体与骨架接触。骨架可包括可生物降解材料,如模塑的纤维或纸浆或纸张。例如,骨架可包括100%消费后的纤维或纸浆原料。在另一例子中,骨架可包括100%回收的瓦楞纤维板和报纸。在此描述的骨架或其他材料可包括原始的纸浆纤维。骨架可包括2-型模塑纤维、2A-型热成形纤维、3-型热成形纤维、4-型热成形纤维、模塑纤维、X-射线成形的纤维、红外成形的纤维、微波成形的纤维、真空成形的纤维、结构纤维、片料、再生塑料或任何其他结构材料。可用于形成骨架的任何材料可用于在此描述的任何实施方式。
骨架可由一个或多个层压的、折叠的或胶合在一起的材料片形成。这些材料片可包括用于材料片简单折叠的铰链、接头、折缝、互锁装置、凸缘或翼片以形成骨架。
在本发明的一些实施方式中,骨架包括纤维或纸浆模塑体。纤维或纸浆模塑体可以是中空壳体、蛤壳、两件式壳、多件式壳或其组合。中空壳体可以是一件纤维或纸浆模塑体,其中,通过中空壳体的开口可将液体容纳容器放置在该中空壳体的内部上。蛤壳可以是带有围绕液体容纳容器折叠的铰链的纤维或纸浆模塑体。该铰链可位于蛤壳的任何一侧。例如,铰链可以是沿着骨架的底部边缘或侧边缘。蛤壳和/或液体容纳容器可具有用于将蛤壳固定到液体容纳容器或围绕液体容纳容器固定的凸缘和/或互锁装置。两件式壳可包括两个纤维或纸浆模塑体件,其可包围液体容纳容器。所述两件可具有用于将这些件彼此固定的互锁装置或凸缘。该两件式壳可以是两个杯状部件的两部分装配件,该两个杯状部件通过其可包围液体容纳容器的开口端面向彼此而彼此组装在一起。多件式壳可包括纤维或纸浆模塑体件,其具有与用于将多件式壳封闭地围绕液体容纳容器固定的腹带和/或端帽组合的铰链或两件纤维或纸浆模塑体。骨架的件可通过粘合剂、标签、机械变形或本领域技术人员已知的其他方式保持在适当位置。
骨架可以成形为结合功能特征。在本发明的一些实施方式中,骨架可包括开口或切口。开口或切口可位于骨架的任何一侧或表面上。开口或切口可提供多个功能。这些功能可包括减少用于形成骨架的材料量、减轻骨架的重量、允许观察容器中的内容物、允许定位加强肋特征、保持骨架的另一件的互锁特征、提供用于增强抓住骨架能力的特征、提供用于与液体容纳容器分离的特征以及提高倒塌或压缩骨架的能力。开口或切口可以在骨架的模塑期间形成或可在骨架的模塑之后冲切或水切。
可纸浆模塑的骨架可具有在工具分型线下面或上面延伸的特征,如图12所示。分型线如图12中的虚线所示且箭头2505指向这些虚线之一。四条虚线显示分型线平面。分型线粗略地显示一旦骨架处于封闭位置时骨架相遇的两侧的位置。纸浆模塑工艺通常的水平分型线凸缘可看出为围绕边缘2503以外的分型平面的周长延伸。相比之下,箭头(2503)指向没有分型线凸缘的骨架边缘。另外,骨架垂直延伸超过分型线。虽然图12显示骨架具有无分型线凸缘的底边,但任何边缘都可设计为没有分型线凸缘。没有分型线凸缘可允许边缘与骨架的同样没有分型线凸缘的另一边缘连接时形成平坦表面。如后面描述和显示的,平坦表面可使容器稳稳地放在平坦表面。如图12所示,在此描述的容器可具有弯曲部分或接缝(2507),其可使纸浆模塑的或任何其他的容器折叠为封闭的结构。
在一些实施方式中,一些特征可以凸出于分型线以下,例如靠近骨架顶部的特征(2501)。如图13所示,骨架中的特征可以与装配部件(3303)上的特征是互补的,而且可用于将骨架和装配部件整合为一体。骨架的成型部分可与与骨架配合的装配部件的形状互补。装配部件中的凹槽和/或脊可与骨架中的凹槽和/或脊对准。这些特征并不限于凹槽或脊,还可包括凹陷、微凹、直角形、带有对于装配部件是关键的肋和/或一系列肋的环形凸缘。这些互补特征可减少装配部件相对于骨架的旋转。骨架和/或装配部件上的这些特征,如微凹和凹陷,可提高可用于将装配部件固定到骨架的胶水或其他粘合剂的粘附。这些特征可设计为通过摩擦、机械变形、热熔柱(在此描述的)或任何其他本领域已知的方式与装配部件配合。如图13所示,突出于分型线之下的部分还可具有硬化的突起(3301),其沿可与装配部件(3303)接合的区域延伸。这些区域可以是圆周。这些突起可为骨架提供结构刚性。替代地,这些特征可使孔被设计为便于分解骨架。
在其他实施方式中,特征可延伸超过分型线,如靠近骨架的基部所示的那些(2503)。骨架上的这些特征,例如,靠近骨架基部的特征(2503),可以是相同或不同尺寸,可设计为重叠或可设计为一个特征通过插槽插入另一个特征中。重叠的特征可使骨架的两侧在没有粘合剂的情况下彼此固定。这些特征可设计为一旦一个特征插入另一个特征的插槽则防止骨架的两侧分离。例如,在骨架一侧的第一特征可成形为类似箭头状物,在骨架另一侧的第二特征可以具有插槽。形成为箭头状物的特征可以插入第二特征的插槽中,此时箭头状物防止两侧的彼此分离。其他形状,例如钩形、L形、Y形以及T形可用于将一个特征固定到另一个特征。这些特征可在其源自其中的骨架部分的平面上延伸,或这些特征可在不是其源自其中的骨架部分的平面上延伸。例如,如图12所示的骨架基部的特征(2503),可朝着骨架顶部的特征(2501)延伸。成角的特征可用于要形成的各种锁定形状,如钩。这些特征可以在模塑工艺中形成和/或可在纸浆模塑后通过折叠或任何本领域已知的其他方法修改。该特征可需要或可不需要变形为通过第二特征的插槽插入。
重叠特征可用于由纸浆模塑的两部分、两件或两半形成平坦表面。例如,图14A显示封闭状态的骨架的底部的侧视图以及图14B显示封闭状态骨架的底视图,其中底部表面(2607,2605)平齐并没有分型线凸缘。底部表面可以是平坦的或平齐的而没有分型线凸缘。相比之下,侧表面显示外部凸缘(2609,2611)。在一些实施方式中,凸缘可在内部、在外部或在内部和外部形成。
图14A和图14B还显示纸浆模塑的骨架可在壁之间具有约90°的角度,如虚线所示。在图14A中虚线(2601)显示基部和侧壁之间的角度。该角度可以是约80到100°,约85到95°,或约90到93°。该角度可用于平坦基部。显示的角度(2601,2602)一起作用以由重叠的基部表面形成大体平坦的基部。在图14B中,虚线(2603)显示两侧壁之间的角度。该角度可以是大约80°、85°、90°、95°,或者大于或小于约80°、85°、90°、95°。
在一些实施方式中,骨架可由多部分形成,其中一些可具有插入成型件,如图15所示。图15A显示由第一部分(4801)和第二部分(4802)形成的骨架。图15B显示与第二部分分离的第一部分(4811)。第一部分(4811)具有插入成型件(4809),如图所示的,其是可与袋(4805)上的装配部件配合的接收部。箭头(4807)显示如何将袋的装配部件连接到第一部分的插入成型件。图15C显示第一部分的横截面图。插入成型件(4813)可在模塑工艺中与骨架(4815)一起模塑。该插入成型件可在形成骨架前置于模具中。一旦形成骨架,插入成型件即与骨架形成整体并与骨架一起离开模具。插入成型件可以是任何材料类型。例如,可以是塑料、纸浆、纸张、纸板、金属或玻璃。插入成型件可与骨架是同样材料。插入成型件可由使用者将其与骨架分离,这允许材料的适当分离,以用于再生、处理或再使用。插入成型件还可提高骨架的稳定性或刚性。例如,插入成型件可设计为增强骨架的基部、侧壁或颈状物区域。插入成型件可以是有孔或无孔的固体件。插入成型件可通过摩擦力、机械变形、热熔柱、卡扣或锁定部件,或任何在此描述的或本领域已知的其他方式与袋上的装配部件配合。
骨架可成型为具有改进的运输或储存性质。骨架可具有这样的设计以使骨架以节省空间的方式与其他骨架堆叠。在本发明的一些实施方式中,骨架可设计为适合托盘。托盘可提供结构支撑以防止在运输中容器的破损或损坏。
液体容纳容器可固定在骨架中并由骨架支撑。骨架可设计为使得液体容纳容器在没有粘合剂的情况下固定在骨架中。在本发明的优选实施方式中,颈状物与液体容纳容器连接,液体容纳容器又由骨架支撑。对于一些应用,只有液体容纳容器的部分或特定部位固定于骨架。
在本发明的一些实施方式中,骨架可包括靠近颈状物区域或其他区域的增强特征,如肋、三角片、扣环、凸缘以及其他支撑液体容纳容器的其他具体特征,以提供允许堆叠容器的结构完整性,或者确保骨架的形状可用于稳定的堆叠。
液体容纳容器的体积可大于或小于骨架内部体积。体积大于骨架内部体积的液体容纳容器可采用骨架作为结构支撑。在本发明的一些实施方式中,液体容纳容器的形状使得液体容纳容器的第一部分可由骨架支撑而其第二部分不由骨架支撑。
为减少对环境的负面影响或其他目的,容器的所有组件可构成为可由使用者连接或再连接到容器。而且,容器可构成为在整个使用寿命期间没有组件从容器中释放出来。
液体容纳容器和骨架可在使用后再生。容器可设计为使得液体容纳容器和骨架在经再生过程或处理之前可进行分离。液体容纳容器和骨架还可再填充和再使用。在这些情形,液体容纳容器可在不损坏或破坏骨架的条件下与骨架分离。在本发明的一些实施方式中,液体容纳容器可由聚乙烯制成,骨架可由纸制成。在一些情形,可以仅使用两种材料家族形成容器,而在其他情形可使用多种材料或材料家族形成容器。
液体容纳容器和骨架的分离可通过在液体容纳容器与骨架之间的连接点的最少化而容易进行。在本发明的一些实施方式中,削弱连接点以允许破坏。液体容纳容器与骨架的分离可提高通过已有的再生工艺再生容器的能力和/或容易。
图2是液体容纳袋(210)的示意图。液体容纳袋可通过粘合、密封或焊接结合到颈状物(250)。液体容纳袋可粘合、密封或焊接到颈状物的下部。将液体容纳袋粘合、密封或焊接到颈状物可在颈状物与液体容纳袋之间产生基本防水的密封。这种粘合、密封或焊接可以支撑袋或其中内容物的重量。颈状物可形成液体容纳袋的盖子的一部分。包括颈状物、液体容纳袋和盖子的容器组件可由相同的聚合物、属于相同回收组的聚合物或由相同类型的聚合物形成。颈状物可以是刚性的、半刚性的或柔性的。颈状物可包括可用于由容器分配液体的开孔(240)。开孔(240)可以是有肋的以用于密封帽。颈状物可包括一个或多个用于与模塑的纤维或纸浆制的骨架配合的凸缘(230)。
液体容纳袋还可包括接缝(220)。接缝可在焊接或连接用于形成液体容纳袋的聚合材料过程中形成。接缝可沿液体容纳袋的垂直、水平或倾斜平面形成。在本发明的其他实施方式中,接缝可具有任何形状且不必须沿液体容纳袋的单个平面。接缝可具有最少量的聚合物,以减少液体容纳袋的重量。在本发明的其他实施方式中,接缝设计为向液体容纳体提供结构形状。例如,接缝可加厚或设计为填充有气体,其可通过加压增加容器的整体结构。
装配部件可以各种方式连接到袋,例如,装配部件可以边缘安装或面安装。带有边缘安装的装配部件的枕形袋如图16所示。边缘安装的装配部件(2703)可连接在枕形袋的边缘(2701)。袋可与在此描述的任何其他袋类似。可具有三角片用于扩展袋。袋可由单件塑料或多件塑料形成。袋的厚度可使其利用单一焊接温度和/或时间焊接到装配部件。
另一种具有面安装的装配部件的液体容纳袋如图17所示。面安装的装配部件(2801)可设计为焊接到通过立式填充密封机(Vertical Form Fill and Seal Machine)形成的袋的正面。面安装的装配部件可设计为具有厚度或焊接温度与用于形成袋的膜相同的截面或部分(2803)。在本发明的一些实施方式中,面安装的装配部件和袋由同样的聚合物、兼容的聚合物或同类聚合物制造。这些类型可以是回收的类或组。回收组可包括塑料标识码1、2、3、4、5、6和7。回收组包括可利用一种在再生处理前不需要分离塑料或聚合物类型的再生工艺一起再生的一组塑料或聚合物类型。面安装的装配部件可具有用于关闭的螺旋帽,或可具有在此描述的任何其他类型的盖子。面安装的装配部件可具有任何在此描述的防启密封。
面安装的装配部件可利用各种方法连接到袋。装配部件可在形成袋前连接到塑料片。在袋形成以前将装配部件连接到塑料片可提高装配部件与塑料片之间的连接,以及减小最终袋形成的应力。在一些实施方式中,该工艺可通过生产立式填充密封(VFFS)袋的工艺在线进行。替代地,面安装的装配部件可不与VFFS工艺在线地安装在塑料片上。将袋形成工艺与装配部件连接工艺分开可有助于避免袋制造工艺的复杂化。替代地,组合装配部件连接和袋形成工艺可有助于减少碳排放或装配部件连接和袋制造工艺需要的空间。在一些实施方式中,装配部件可在袋已经形成或填充后或前通过胶带应用。装配部件可设计为当去除防启密封时会使袋穿孔以释放倾倒的液体。在一些实施方式中,不需要热焊接以降低制造畸形的风险、成本和碳排放。面安装的装配部件(或在此描述的任何其他装配部件类型)还可具有有助于形成或增强封闭袋的壳体一侧的特征。例如,装配部件和卡片和塑料片可在形成袋前的工艺中焊接或以其他方式结合,其可通过将塑料片焊接到另一塑料片来形成。卡片可为各种目的设计。其可设计为提高装配部件与壳体之间的连接强度、形成壳体的一侧,和/或提高壳体壁的强度。装配部件(如面安装的装配部件或任何可用于关闭袋的其他任何装配部件)可具有提供结构益处、耐磨区域和/或摩擦垫的特征。
用于VFFS工艺,或任何其他用于形成袋或袋状物的工艺的塑料,可由一种类型聚合物或多种类型聚合物制成。可选择塑料以对容纳在袋中的材料具有不渗透性或减少的渗透性。例如,塑料可以是聚乙烯。塑料可具有已以不同密度生产的聚乙烯层。
面安装的装配部件记载在美国专利6237308、5288531、4709528、7076935、6874299、6826892、6794053、6237308、5363966和美国专利申请20060111224,通过全部引用每个都结合于此。
在本发明的一些实施方式中,液体容纳袋和盖子可由聚合物形成。具有给定体积的液体容纳袋和盖子,可由给定量的聚合物形成。因为液体容纳袋可由模塑纤维或纸浆制的骨架支撑,因此液体容纳袋可由最少量的聚合物形成。利用在此描述的盖子或本领域技术人员已知的其他类型盖子,可最少化用于形成盖子的聚合物的量。
形成液体容纳袋、颈状物和盖子所需要的聚合物的量可少于每升容纳在液体容纳袋和盖子中的水具有4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25或30克聚合物。用于形成给定容器的聚合物量可分解成用于形成盖子和液体容纳袋的聚合物量。随着容器体积的增加,形成容器所用的聚合物量可在体积的基础上降低。这可以是因为需要大量的聚合物用于形成盖子。塑料质量相对于容纳在在此描述的容器中的水质量可以是约6g塑料对500g水,或约为1.2%。
对于500ml容器,盖子可包括少于0.2、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或15g的聚合物,液体容纳袋可包含少于0.2、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或15g的聚合物。
包括液体容纳袋和装配部件、盖子和骨架的前述的组件,如图1和2所示,可用于在此描述的其他容器。
图3显示围绕液体容纳袋(210)的骨架(110)的横截面图。液体容纳袋可连接到颈状物(130)以及骨架(110)可通过颈状物凸缘(230)和通过骨架凸缘(330)与颈状物(130)配合。骨架凸缘可通过保持环(140)与颈状物凸缘相靠。保持环可卡扣到与颈状物抵靠的位置。颈状物和/或骨架凸缘可以是圆形或环形凸缘。颈状物和/或骨架凸缘的形状可彼此配合。例如,骨架可由形状与装配部件互补的纸浆材料制成。颈状物(130)还可包括有肋的开孔(240)。防启密封(320)可在制造颈状物的过程中与颈状物一起模塑、焊接到颈状物或结合到颈状物(参见图5)。
可通过粘合、密封或焊接液体容纳袋到颈状物来将其连接到颈状物。在此描述的容器不需要通过骨架的开口拖出衬里。在本发明的一些实施方式中,液体容纳袋不延伸穿过骨架的开口。在此描述的容器可利用通过骨架开口拖出的衬里。在本发明的其他实施方式中,液体容纳袋可连接或可不连接到骨架的外部。在一些实施方式中,在构建或解构容器的过程中可通过骨架的开口拖出或延伸液体容纳袋,但在填充、分配或使用容器的过程中并不通过骨架的开口拖出或延伸袋。在其他实施方式中,在构建或解构容器的过程中可通过骨架的开口拖出或延伸液体容纳袋,并且在填充、分配或使用容器过程中也通过骨架的开口拖出或延伸液体容纳袋。
袋可利用各种机构连接到壳体。这些机构可包括通过装配部件连接袋和壳体。装配部件可通过利用热、焊接、胶合、摩擦、卡扣、锁定、夹持、围住、机械变形或本领域技术人员已知的其他机构连接到壳体。
图18、图19、图20和图21显示将装配部件或接收部件或塑料组件连接到壳体或骨架的机构的例子。图18显示通过凸缘连接到壳体(2901)的装配部件(2903,填充斜纹的线)。该装配部件具有与壳体的一个层配合的两个凸缘。该凸缘可以摩擦配合到壳体。该凸缘还可通过胶合或以其他方式通过粘合剂连接到壳体。在一些实施方式中,装配部件不用粘合剂或胶连接到壳体。图19显示通过凸缘(3001)的机械变形连接到壳体的装配部件(3003)。机械变形可通过机械或手工完成。凸缘可在装配部件的周围或仅在装配部件周围的一部分机械变形。在一些实施方式中,机械变形仅引起装配部件、仅壳体或装配部件和壳体变形。机械变形可以是可逆的或不可逆的。图20和图21显示可利用热熔柱(3103、3201、3203)连接到壳体的装配部件(3101)。该热熔柱可从装配部件延伸并延伸通过壳体。壳体可预钻孔、预成型或预模塑孔、槽或狭缝以使热熔柱延伸通过壳体或热熔柱可制成刺穿壳体。热熔柱可以轴向或径向方式围绕装配部件,或可仅位于装配部件周围的部分上。装配部件可通过约、小于约、至少为约一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个、九个、十个或更多个熔柱连接到壳体。熔柱可由与装配部件的其他部分相同或不同的材料制成。例如,熔柱可以与装配部件相同的塑料制成。热熔柱可以整合到装配部件。熔柱可由通过加热熔化或变形的塑料制成。塑料的熔化或变形可使装配部件与壳体之间可靠连接。该熔化或变形的熔柱可形成任何形状。例如,该熔化或变形的熔柱可形成铆钉形状的头。
此外,液体容纳袋可由多个层压的层形成。该层压的层可以是任何防止氧气、水蒸汽或其他材料传递到液体容纳容器内或外的任何材料。层压的层可由相同或不同的材料形成。在一些构成方式中,液体容纳袋可由通过介质彼此分离的一、两、三或更多层聚合物形成。分离层的介质可以是气体、空气、水蒸汽、液体或其他任何材料。聚合物层可以是相同或不同的聚合物。分离可通过一层或多层中的凸起或微凹容易地进行。具有多层聚合物可降低氧气、水蒸汽或其他材料出入液体容纳容器中的传输速率。
颈状物可具有与骨架配合的一个或多个凸缘,骨架也可具有一个或多个凸缘,以支撑颈状物和液体容纳袋。该一系列颈状物和骨架的凸缘可在骨架与液体容纳袋之间提供无粘合剂连接,以支撑液体容纳袋及其中的液体容纳物的重量。颈状物和/或骨架凸缘可在颈状物区域形成并为较重和较大的袋提供支撑(参见图4)。
保持环可把颈状物保持到骨架。保持环可在骨架和颈状物周围提供摩擦固定。这可防止或最小化袋在骨架中的旋转。
颈状物可安置在骨架的顶部。液体容纳袋和其内容物可通过颈状物与骨架凸缘之间的连接而悬在骨架中。液体容纳袋和其内容物的重量可由颈状物和骨架支撑,其可防止颈状物落入骨架中。
如图3所示,骨架还可包括互锁装置(310),用于将骨架的多个件连接在一起或将骨架固定在封闭状态。骨架还可包括用于观察液体容纳袋的内容物的开口(120)。
如图3所示的凸缘和互锁装置可用于在此描述的任何容器中。
图4显示在靠近颈状物区域具有支持特征的容器的横截面图。例如,骨架可包括一个或多个肋(410)。这种肋向骨架结构提供更大强度并可帮助容器的颈状物区域支持液体容纳容器的重量。在一些情形,肋可包括与骨架相同的材料,如纤维或纸浆模塑的材料,以及可模塑为与骨架相同的件,而在其他情形材料可包括与骨架不同的材料或可以是与骨架粘附、连接或整合的分离的件。这些肋可包括可给予容器的颈状物区域支撑的不同设置和构造。如图4所示的这些肋可用于在此描述的任何容器中。
在本发明的一些实施方式中,可使用可加强骨架的颈状物区域的三角片、翼片或其他支撑特征。
图5显示位于颈状物(130)内的整体模塑的防启密封(320)的示意图。保持环(140)还可连接到固定线(150)。该固定线还可连接到帽。保持环(140)、固定线(150)和帽(160)还可模塑为一个部分。图5显示具有保持环(140)、固定线(150)和帽(160)的容器的视图,其中帽打开,防启密封闭合。
本发明的另一方面提供具有引入二尖瓣或鸭嘴阀的盖子的容器。二尖瓣阀可通过咬住阀或压缩阀的侧面使其开启。鸭嘴型阀可与心(二尖瓣)阀类似,在静止或常态阀可以是关闭和密封的。在对颈状物长侧施压下,鸭嘴阀唇部可挠曲并移向外,产生在容纳液体容器的内和外连通的液体或流体的自由通道。该阀制成在容器的运输和处理过程中可使阀处于可靠密封状态。基于最终使用者的预定操作才可拆开密封,由此提供整体模塑在盖子的颈状物中的防启密封。防启密封可在不产生任何可丢弃并成为普通垃圾的松散部分的前提下进行拆封。
结构底盘可引入在第一旋转方向对颈状物侧面提供压力的特征,促使阀开启并允许流体通过颈状物。在另一旋转方向,结构底盘不施加该压力,并且在该另一方向,阀是关闭的。在一个实施方式中,在开启与关闭位置之间的相对角度可以是在10°到80°之间的任何角度。在本发明的一些实施方式中,在开启与关闭位置之间的相对角度为约10°、30°、50°、70°、90°、110°、130°、150°、170°、190°、210°、230°、250°、270°、290°、310°、330°或350°的角度。
在本发明的一些实施方式中,容器可通过将具有装配部件的袋状物或袋配合到纸浆模塑的壳体来进行组装。装配部件可具有用于由任何填充装置或工艺填充的孔口。该孔口可通过将帽连接或固定到装配部件来密封。该帽可以是带螺纹的盖子以及还可包括防启密封。该容器组装工艺和/或填充工艺可以是自动化的。
螺纹帽或摩擦配合帽或塞子可与中心颈状物或开孔一起模塑,以便形成防启密封。该帽或塞子可具有与开孔的连接点,其模塑得足够薄以使正常使用者容易地撕开帽或塞子。可阻止该帽或塞子向容器移动,并由此通过不可压缩部分破坏密封。该不可压缩部分可定位以防止帽或塞子的移位。
容器可包括由膜或其他薄且轻质的材料制成的盖子。盖子可密封到液体容纳容器的开口端,形成水密封口。可通过利用从该膜的边缘或平坦表面远离膜延伸的自由突起从容器的开口端剥离而容易地将盖子移除。
盖子可通过沿盖子边缘内预先确定的撕开通道撕开而开启以形成可在液体容纳容器的内外之间连通的开口。
在本发明的一些实施方式中,盖子的一部分可保持与液体容纳容器开口端的连接。
容器可制成具有内螺纹以使具有外螺纹的塞子可靠安装。液体容纳容器可形成为具有可使用于再密封的压配盖或帽可靠安装的外部特征。
图6是包括纤维或纸浆模塑体(110)和液体容纳袋(210)的容器的横截面图。液体容纳袋可具有开孔(1940)。开孔可具有凸缘(230)和唇缘(1910)。凸缘和唇缘可夹到纤维或纸浆模塑体上用于增加液体容纳袋的开孔的结构加固。在一些实施方式中,为了夹到纤维或纸浆模塑体上,凸缘和唇缘可以比液体容纳袋的其他部分结构刚性更强。防启密封(1920)可以在液体容纳袋的开孔的上方密封。通过纤维或纸浆模塑体对开孔的加固可允许通过远离纤维或纸浆模塑体拉动防启密封来去除防启密封。在本发明的一些实施方式中,开孔可包括肋或螺纹(1930)用于再密封液体容纳袋的盖子。
图7显示包括置于容器的开孔之上的防启密封(1920)的容器的示意图。防启密封可包括用于使防启密封从容器的去除容易的翼片(2010)。
图8显示如图6所示的容器带有盖子(2110)的示意图。该盖子可通过唇缘(2120)紧密卡扣在纤维或纸浆模塑体(110)上。
在此描述的任何容器可包括如图6、图7和图8所示的盖子。
图9是柔性液体容器的示意图,其中,柔性容器包括盖子(2230)、液体容纳容器(2210)和颈状物部分(2220)。该盖子可以是置于颈状物部分中的二尖瓣阀。该盖子可具有防启密封特征,其可以通过最初的刺破来破坏。盖子可具有帽或塞子。在本发明的一些实施方式中,盖子具有阀,其设计为当液体离开柔性液体容器时气体不会进入柔性容器。液体的单向传输可防止包含或存储在柔性液体容器中的液体的污染。
图10是一种容器的示意图,其中该容器具有纤维或纸浆模塑的骨架(110)和液体容纳袋(210)。在一种构成中,骨架具有蛤壳形状,其可形成在打开位置。骨架可具有可用于骨架开关的一个或多个铰链(2320)。骨架可在液体容纳袋的周围封闭且液体容纳袋的分配孔可通过开口(2310)突出于骨架。骨架可具有沿骨架(110)的开口边缘设置的卡扣或互锁特征,以在液体容纳袋周围提供或帮助提供完整的和可靠的封闭。液体容纳袋(230)的装配部件可与支撑液体容纳袋重量的骨架上的凸缘(330)互锁。骨架还可具有特征,如肋或加固件,以可靠地支撑液体容纳袋。容器可由最终使用者为了再生和处理的分离目的或再装容器(例如用充满的袋替换空袋)的目的开启以移除液体容纳袋。容器可拆除以便骨架可再利用。容器可进行拆卸以便骨架不毁坏或破坏。骨架可构成为在再装容器后再封闭。骨架可利用闭锁、铰链、粘合剂、标签或任何其他方式再封闭。
图11是一种容器的示意图,其中容器具有骨架和液体容纳袋,骨架具有易于从液体容纳袋拆解或分离骨架的特征。这种特征可包括孔(2410)、翼片、穿孔(2430,2420)、撕开带、牵拉带、折缝、标签、细绳预埋件或其他本领域技术人员了解的特征。使用者可通过将手指或其他物体插入孔中用于拆解容器。替代地,牵拉带可扯下以使容器拆解。使用者与所述特征的交互作用可使骨架从液体容纳袋破坏或分离到两部分不再连接的程度。一旦分离,这些部分可送到正确的再生流中。
在此描述的容器,如可以是任何容器(例如,容纳液体的容器或液体容纳容器),可用于容纳非液体材料。非液体材料可包括粉末、固体和/或气体。容器可设计为容纳任意体积的材料。在本发明的一些实施方式中,容器可容纳约,至多约,或大于约0.01、0.1、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.6、0.7、0.75、1、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5、2.75或3公升的体积。在本发明的一些实施方式中,容器可容纳约,至多约,或大于约0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45、0.5、0.6、0.7、0.75、0.8、0.9或1加仑的体积。容器可设计为容纳约2升或以下的体积。
从前述的内容应了解,虽然以上描述了详细的实施方式,但可以对其进行各种改进以及这些改进在此是可预期的。还意味着本发明不受说明书中记载的具体实施例的限制。虽然本发明通过前述的说明书进行描述,但在此对优选实施方式的描述和说明并不构成对本发明的限制。而且应了解本发明的全部不限于在此提出的具体描写、构成或相对比例,而取决于各种条件和变量。在本发明的实施方式的形式和细节的各种改进对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此,可预期本发明还应包括任何这样的改进、变化和等同物。

Claims (23)

1.一种骨架包袋,包括:
带有装配部件并由聚合物形成的液体容纳袋:和
模塑的纤维或纸浆形成的骨架,其通过形成在装配部件和纸浆形成的骨架之间的机械连接支撑液体容纳袋。
2.权利要求1的骨架包袋,其中,所述装配部件包括可再密封盖子。
3.权利要求1的骨架包袋,其中,所述骨架(a)支撑液体容纳袋的重量,(b)包括包围所述液体容纳袋的抓握区域,以及(c)能够在抓握所述容器时防止压缩所述液体容纳袋。
4.权利要求1的骨架包袋,其中,所述液体容纳袋和装配部件都由一种类型的聚合物或由属于一个回收组的聚合物形成。
5.权利要求1的骨架包袋,其中,所述骨架包括用于观察液体容纳袋的内容物的窗口。
6.权利要求1的骨架包袋,其中,所述骨架形成为在骨架的至少一个边缘上没有分型线凸缘。
7.一种骨架包袋,包括与装配部件连接的液体容纳袋和模塑的纤维或纸浆形成的骨架,其中,所述装配部件包括一个或多个凸缘,这些凸缘与模塑的纤维或纸浆形成的骨架的一个或多个凸缘互补,并形成整合装配部件和骨架的连接。
8.权利要求7的骨架包袋,其中,所述骨架在装配部件周围封闭且骨架通过保持环固定在封闭位置。
9.权利要求7的骨架包袋,还包括保持环,其用于保持所述装配部件的一个或多个凸缘与模塑的纤维或纸浆形成的骨架的一个或多个凸缘相靠。
10.权利要求7的骨架包袋,其中,粘合剂固定所述装配部件的一个或多个凸缘与所述模塑的纤维或纸浆形成的骨架的一个或多个凸缘相靠。
11.权利要求7的骨架包袋,其中,所述装配部件和骨架是整体,以便所述液体容纳袋和所述袋的内容物的重量由所述骨架支撑。
12.权利要求7的骨架包袋,其中,所述装配部件通过焊接工艺安装在所述液体容纳袋的面上。
13.权利要求7的骨架包袋,其中,所述装配部件通过粘合剂安装在所述液体容纳袋的面上。
14.权利要求7的骨架包袋,其中,所述装配部件和所述液体容纳袋由单种聚合物类型构成。
15.权利要求7的骨架包袋,其中,所述装配部件和/或所述液体容纳袋由多种聚合物类型构成。
16.一种容纳液体的容器,包括:
带有装配部件的液体容纳袋状物,所述装配部件具有用液体填充所述液体容纳袋状物的孔口,
其中,所述装配部件具有用于可靠连接到纤维或纸浆模塑体的外部配合特征,
其中,所述孔口能够在用液体填充后封闭,以及
其中,所述液体容纳袋状物由所述纤维或纸浆模塑的骨架支撑。
17.权利要求16的容器,其中,所述外部配合特征包括凸缘,所述凸缘固定到所述纤维或纸浆模塑的骨架并形成刚性结构。
18.权利要求16的容器,其中,所述外部配合特征由柔性聚合物形成。
19.权利要求16的容器,其中,所述骨架包括抓握区域,其环绕所述液体容纳袋状物,所述骨架能够防止在抓握所述容器时压缩液体容纳袋状物。
20.权利要求16的容器,其中,所述骨架能够在不破坏所述骨架的条件下允许移除所述液体容纳袋状物,由此允许所述骨架的再封闭。
21.权利要求16的容器,其中,所述骨架能够在第二液体容纳袋状物的周围再封闭。
22.一种用于容纳材料的容器,包括:
纸浆模塑壳体;
包含在所述纸浆模塑壳体中的袋,以及
用于将所述袋固定到所述纸浆壳体的装配部件。
23.权利要求22的容器,其中,所述袋焊接到所述装配部件,且所述装配部件通过摩擦力、机械变形、粘合剂或热熔柱固定到所述纸浆模塑壳体。
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