专利名称：用来进行指示的包装的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于保持对氧敏感的产品的包装。尤其是，所述 包装中包括有油墨，所述油墨通过颜色变化或通过对外部刺激的响应 而显示出所述包装的内部是否已被暴露于空气且因此被暴露于氧中。
背景技术：
在包装中含有对氧敏感的产品的情况下，在对包装进行密封之前通 常用惰性气体(例如二氧化碳和氮的混合物)冲洗包装顶部空间(包装 内没被产品填充的空间)以便去除空气及其中的氧组分。通过从顶部空 间中去除空气，可以使产品的变质情况被降至最低程度。
在有特定气体存在的情况下表现出颜色变化的指示油墨也构成了 技术发展水平的一部分。例如
引用的专利文献0001: US 2003199095 2003-10-23 描迷了一种材料，所述材料在存在特定浓度二氧化碳的情况下会改 变颜色且
引用的专利文献0002: US 2004258562 2004-12-23 23.12.2004涉及一种类似的氧指示剂，所述类似的氧指示剂在存 在氧的情况下会改变颜色。
发明内容
本发明在用于对氧敏感的产品的包装中使用这种油墨。因此，本发 明提供了一种用于氧敏感产品的包装，所述包装具有本体和盖子，
其中所迷盖子包括面向外部环境被布置的气体屏障材料，所述气体 屏障材料可由使用者打开以便接近所述包装的内部。本发明的特征在 于，所述盖子包括一种油墨，所述油墨适于通过看得见的颜色变化或者 通过使用测量设备而指示出特定气体或气体混合物的存在或不存在。所 述油墨通过所述屏障材料被保护而不受外部环境的干扰，但是所述油墨 与所述包装的内部是流体连通的且所述油墨的任何变化是所述包装的 使用者通过所述屏障材料看得见的或可测量的。
5所迷包装包括对在经过密封的包装的顶部空间中存在的气体敏感 的并且能够被所述包装的使用者看得见的或可测量的油墨。所述油墨通 过颜色变化或者一些其它方式对所述顶部空间气体的成分所产生的特 定变化作出响应。因此，可检测到泄漏和由此导致产生的空气(氧)的 进入。所述屏障材料阻止了所述油墨暴露于存在于环境中的气体中，由 此保持了所述油墨的状态直到所述油墨对所述顶部空间内的气体成分 中的变化做出反应。所述屏障材料是足够半透明或足够透明的，以便使 所述包装的使用者能够通过所述屏障材料观察所述油墨的颜色或测量 所述油墨的响应。
根据本发明，使所述油墨与产品和顶部空间气体分隔开以避免发生 交叉污染。当包装食品时由于食品的接触问题而使得避免交叉污染具有 特殊意义。当对旨在由婴幼儿消费的食品，例如奶粉，进行包装时，这 种食品接触问题具有特殊意义。在油墨与产品之间的这种物理分隔件必 须由可透过气体的材料制成，从而使油墨能够对顶部空间气体作出正确 反应。
用于包装对氧敏感的产品的常规方法包括用惰性混合物，例如二氧 化碳和氮，从包装中沖洗出顶部空间气体。在本发明的一个实施例中， 本发明人通过将油墨包括在所述包装内而充分利用这一工艺，所述油墨 是对二氧化碳敏感的。在沖洗且密封之后，所述包装内的顶部空间气体
中有丰富的二氧化碳且所述油墨将因此变成适当颜色以便指示二氧化 碳的存在。如果所迷包装出现泄漏，则顶部空间中存在的二氧化碳将逸
出而被来自环境的空气所取代。 一旦二氧化碳的水平减少到阈值水平之
下，则所述油墨将改变颜色。这种颜色变化向所述包装的使用者表明 密封件已经损坏且产品已与空气接触且可能由此已经劣化。
由于所述包装的使用者可能对预期的油墨会产生的颜色变化并不 熟悉，因此优选在所述包装的外侧上设置颜色比较部分。这使得所述包 装的使用者可易于识别出所述包装的容纳物是否已被暴露于空气(氧) 且可能由此已经劣化。
在另一可选实施例中，使用对氧敏感的油墨。这就要求顶部空间气 体中基本不含氧。由于现有油墨对于氧是非常敏感的，因此将清除剂包 括在所述包装内以便"除净"处在所述顶部空间中的在所述包装被冲洗 且被密封之后剩余的任何氧。 一旦所述包装被密封已经通过清除剂除净了所述顶部空间中的任何剩余的氧，则必须以某种方式激活对于存在的 氧敏感的油墨(例如，通过暴露在紫外线中)。这种敏感的油墨和激活 所述油墨必需的额外的工艺步骤可能是相对昂贵的并且成本因素在特 定应用中可能成为制约因素。尽管这种包装的生产更为复杂，但因此生 产出的包装对于空气(氧)的进入却要敏感得多。
本发明的另 一可选实施例同样使用了对氧敏感的油墨，但是在该实 例中，氧浓度是通过来自所述油墨的荧光发射物而被测得的。所述油墨 所产生的可测量的响应取决于所述顶部空间内的氧浓度。用处在所述包 装外部的装置刺激所述油墨将引发荧光响应。尽管这种方法需要外部装 置来测定氧浓度，但获得了氧浓度的定量值且不再需要清除掉顶部空间 中的剩余的氧。
现在将仅通过实例并结合附图对本发明进行描述，在所述附图中 图1示出了既可用于现有技术中又可用于本发明中的食品罐的侧 视图2示出了穿过根据本发明的罐的侧剖视图，所述罐具有可剥离的 膜和油墨，所述油墨响应于二氧化碳而改变颜色；
图3示出了穿过根据本发明的另一实施例的罐的侧剖视图，所述罐 具有可剥离的膜、油墨(所述油墨响应于顶部空间中的氧而改变颜色) 和清除剂材料；
图4示出了适于用在图3所示包装中的拆开了接缝的盖子的俯视
图5示出了适于用在图2所示包装中的膜的结构；和 图6示出了适于用在图3所示包装中的膜的结构。
具体实施例方式
图l示出了常规用于对食品如干奶粉进行包装的金属容器。这种包 装包括由金属平板制成的罐本体5，所述罐本体被制成圓柱形本体。金 属板的两条相邻边缘随后被缝合在一起以便形成圆柱形本体5,所述圆 柱形本体具有侧部接缝6和两个开口端部。盖子15封闭了圆柱形本体 5的一端且在由此产生的中空包装中填充产品10，所述填充是通过剩下的处于开口状态的端部实现的。在产品10对氧(空气中的成分)敏感 的情况下，在填充了食品10之后，封端件30被松散地巻边结合到开口 端部上。在此阶段，包装保持处于未被密封的状态且在食品10表面上 方的顶部空间"中充注着来自环境的空气。随后用二氧化碳和氮的混 合物冲洗该包装且采用常规的双缝合工艺将封端件30密封到罐本体5 上。顶部空间25中现在充有二氧化碳和氮的混合物以便保护对氧敏感 的食品。
考虑容器用于干奶粉的情况，盖子15常规采取金属环19和膜17 的形式，所述膜对处在该环中心的孔进行密封(如图2，3和4所示)。 金属环19借助于双接缝20被连接至罐本体5且使用者通过往回剥离箔 或膜17而可以接近该干奶粉。
图2示出了根据本发明的一个实施例的金属容器。所述包装与上文 讨论的包装类似，但是膜17包括了对二氧化碳敏感的油墨16。所述膜 17具有屏障层，所述屏障层保护油墨16不受环境中气体的干扰，但却 允许来自顶部空间25的气体接触油墨16。所述膜17是足够透明的或 者是足够半透明的，以便允许包装的使用者通过膜17观察由油墨16表 现出的颜色变化。使用常规工艺，例如上文所述的常规工艺，在罐本体 5中填充食品10。然后封端件30被巻边结合到罐本体5的开口端部上， 但是包装仍保持处于未被密封的状态且包装仍包含来自环境的空气。所 述油墨用第一种颜色(例如亮紫色)来表明包装包含空气。 一旦已经用 二氧化碳和氮的混合物对包装进行了冲洗，则包装包含二氧化碳和氮的 混合物，且油墨16对密封在容器内的二氧化碳作出响应并用不同的颜 色(例如黄色或橙红色)来做出指示。
如果该容器产生泄漏，则二氧化碳将从顶部空间逸出而被来自环境 的空气所取代。 一旦二氧化碳的水平减少到阈值水平，则油墨将恢复其 第一种颜色，从而表明包装已经损坏。因此，在该实例中，油墨根据顶 部空间是否包含限定的二氧化碳水平而经历可逆的颜色变化。
图3和图4示出了根据另一可选实施例的包装。被用于这种包装中 的油墨16是对氧敏感的油墨。这就要求在油墨16被"激活"之前包装 中基本没有氧。该要求可通过将上文所述的冲洗工艺外加与氧清除剂 18相结合来实现，所述氧清除剂18被选择以便去除残留在密封容器中 的气体从而去除任何残留的氧。 一旦氧水平低于阈值(取决于油墨)，则可借助于紫外线"激活，，该对氧敏感的油墨。 一旦容器被密封且油墨 被"激活，，，则泄漏进容器的并不希望的空气(氧)水平将引发油墨的 颜色变化。
在一个优选实例中，散布在纤维聚合物担载体上的钯族金属提供了
清除剂18。本发明人选择钯型清除剂的原因在于钯型清除剂使得包装 能够在干燥的环境中被生产和被填充且钯型清除剂易于处理。钯型清除 剂18借助于催化工艺产生作用且该钯型清除剂要求用经过改变的大气 对顶部空间25进行冲洗，所述经过改变的大气包括氢。氢与顶部空间 气体中的任何残余的氧结合以形成水。如果用于冲洗顶部空间25的气 体是氢和氮的混合物，具有少于5. 7%的氢的混合物根据ISO 10156条 款被归类为不易燃的范畴。氢可被用作这种"经过改变的大气气体"以 便进行包装的原因在于在第E949条(2001/5/EC指令)的规定下， 氢处在允许添加的食品添加剂列表中。
密封膜17可作为层压件被提供。例如，图5示出了适用于检测顶 部空间中的二氧化碳水平的层压膜。这种膜可包括上部屏障层，所述屏 障层包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)层50和氧化铝薄层51。紧接着 的层或该层的一部分包括油墨16。屏障层50、 51、 52阻止了周围的空 气与油墨16接触，同时允许使用者观察油墨的颜色。本发明人已经发 现许多粘结剂60都会与油墨16产生不适宜的反应，且因此通过聚乙 烯醇缩丁醛(PVB)层56保护油墨16不受粘结剂60的干扰。最后，与 顶部空间25 (容器内部)相邻的层是由材料层55提供的，顶部空间气 体可透过所述材料层(例如聚丙烯)55。聚丙烯所带来的附加优点在于 其用作将膜17热密封至金属环19的热密封层。
为了使包装的使用者更加清楚地认清油墨的颜色变化， 一种或多种 比较色可被设置在膜17上以便指示出当包装被密封时和/或当包装已 损坏时的相关油墨的颜色。
图6示出了层压膜，所述层压膜中包括有对氧敏感的油墨16和清 除剂18。可使用氧清除系统以便防止发霉或者出现油氧化并且防止出 现酸败和变味。可得益于这种包装的产品的实例包括食品，尤其是那些 具有高含水量和/或高含油量的食品；茶、烟草、谷物或皮革；电子产
品和饮料，如葡萄酒、啤酒、果汁和软饮料。
前面已经结合这样一种包装描述了一些实例，所述包装具有圆柱形
9本体5和被盖子15和封端件30密封的两个开口端部-所谓"三件式，， 罐。然而，所属领域的技术人员将易于理解本体5可以异形罐的形式 存在并且罐本体5只需要一个端部留给盖子，另一端则与本体的侧壁一 体成形-所谓"两件式"罐。
权利要求
1、一种对氧敏感的产品(10)的包装，包括—本体(5)，所述本体是不透气体的，—盖子(15)，所述盖子被密封到所述本体(5)上且包括有气体屏障材料(50、51、52)，所述气体屏障材料被布置在外部环境与所述本体(5)之间以便形成用于所述产品(10)的气封环境，和—油墨(16)，所述油墨适于对特定气体或气体混合物的存在或不存在做出反应，其特征在于，—通过所述屏障材料(50、51、52)保护所述油墨(16)不受外部环境的干扰，—通过气体可透过的材料(55)保护所述包装的内部不与所述油墨(16)接触，所述气体可透过的材料允许所述油墨(16)与所述包装的内部流体连通，且—所述包装的使用者可通过所述屏障材料(50、51、52)观察到所述油墨(16)的反应。
2、 根据权利要求1所述的包装，其中使用外部设备通过所述屏障 材料(50、 51、 52)测量所述油墨(16)的反应。
3、 根据权利要求1或权利要求2所述的包装，其中所述油墨(16) 的反应是颜色变化，可通过所述屏障材料(50、 51、 52)看到所迷颜色 变化。
4、 根据权利要求3所述的包装，其中所述盖子(15)进一步包括 基准色，可将所述油墨(16)的颜色与所迷基准色进行比较。
5、 根据前述权利要求中任一项所述的包装，进一步包括充注孔和 用于对所述充注孔进行密封的气体不可透过的封端件(30)。
6、 一种对氧敏感的产品(10)的包装，包括一本体(5 )和盖子(15 )，所述盖子被密封到所述本体(5 )上以 便将所述产品(10)封装在其中，这使得在所述产品(10)的自由表面 与所述本体(5)和/或盖子(15)之间限定出顶部空间(25)，和—油墨(16)，所述油墨适于对特定气体或气体混合物在所述顶部 空间(25)中的存在或不存做出反应，其中—所述盖子(15)包括被布置在外部环境与所述本体(5)之间的气体屏障材料(50、 51、 52)， 其特征在于，一通过所述屏障材料(50、 51、 52 )保护所述油墨(16 )不受外部 环境的干扰，且一通过气体可透过的材料(55 )保护所述包装的内部不与所述油墨 (16)接触，所述气体可透过的材料允许所迷油墨(16)与所述顶部空 间(25)流体连通。
7、 根据权利要求6所述的对氧敏感的产品(10)的包装，其中 一所述盖子(15 )包括被布置在所述油墨(16 )与所述顶部空间(25 )之间的气体可透过的材料(55)。
8、 根据权利要求6或权利要求7所述的对氧敏感的产品(10)的 包装，其中所述盖子(l5)具有层状结构，所述层状结构包括屏障材料 层(50、 51、 52)、包括有所述油墨(16)的层和气体可透过材料的层(30)。
9、 一种用于包装对氧敏感的产品(10)的方法，所述方法包括以 下步骤一将包含油墨(16)的盖子(15)紧固到中空本体(5)上， 一在所述本体(5)中填充对氧敏感的产品(10)以便限定出位于所述产品(10)的自由表面上方的顶部空间(")，一用气体或气体的混合物冲洗所述顶部空间(25)，只要所述顶部空间(25)包含处在预定水平下的所迷气体或气体混合物，则这种冲洗会导致所述油墨(16)呈现第一种状态。
10、 根据权利要求9所述的用于包装对氧敏感的产品(10)的方法， 其中所迷油墨(16)响应于所述顶部空间(25)中的二氧化碳水平而做 出反应。
11、 根据权利要求9所迷的用于包装对氧敏感的产品(10)的方法， 其中所述油墨(16)响应于所述顶部空间(25)中存在限定水平的氧的 这种情况而做出反应且所述盖子(15)进一步包括氧清除剂(18)，—在填充了产品(10)之后用气体或气体混合物沖洗所述顶部空间 (25)以便从所述顶部空间(25)中大体上去除空气，任何残留的氧通 过所述清除剂(18)被去除，并且一激活所述油墨(16)以使所述油墨对所述顶部空间(25)中的限定水平的氧做出响应。
12、 根据权利要求11所述的用于包装对氧敏感的产品U0)的方 法，其中所述清除剂(18)是钯催化剂且用包含氢的气体混合物冲洗所 述顶部空间(25)，所述包含氢的气体混合物与残留在所述顶部空间(25 ) 中的任何氧进行反应以形成水。
13、 根据权利要求9或权利要求11所述的用于包装对氧敏感的产 品(10)的方法，其中所述对氧敏感的油墨(16)通过紫外线被激活。
全文摘要
一种对氧敏感的产品(10)的包装具有本体(5)和盖子(15)。所述盖子(15)包括膜(17)，所述膜中包括有油墨(16)，所述油墨适于对特定气体或气体混合物在所述包装的所述顶部空间(25)中的存在或不存做出反应。通过屏障材料(50、51、52)保护所述油墨(16)不受外部环境的干扰，但所述油墨(16)与所述顶部空间(25)流体连通。选择所述屏障材料(50、51、52)从而使得所述包装的使用者可通过所述屏障材料观察到所述油墨(16)的反应。
文档编号B65D79/00GK101479167SQ200780024297
公开日2009年7月8日 申请日期2007年6月28日 优先权日2006年6月29日
发明者M·A·科克伦, N·菲利普 申请人:皇冠包装技术公司