[发明专利]用于利用处于环境温度的充二氧化碳的产品吹制和填充容器的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及利用处于环境温度的充二氧化碳的液体产品吹制和填充源自于热塑性聚合物预成型件的容器的方法。

本发明还涉及用于吹制和填充容器的相关系统。

背景技术

塑料容器(如用于液体饮料的瓶子)根据包括吹制成型或拉伸-吹制成型的不同方法进行制造和填充。

根据已知方法，首先通过成型过程制造塑料预成型件，然后在将该塑料预成型件定位在吹制模具内部之前加热该塑料预成型件。

预成型件通常呈底端封闭且相对端开放的柱状管的形式。

当预成型件定位在模具内时，从模具上方尽可观察到预成型件的开放端部。

该方法利用拉伸杆，该拉伸杆向下与预成型件的开放端相接合，以抵靠着预成型件的封闭的底端。拉伸杆还被致动以压在封闭端上，从而导致预成型件向下拉伸。

根据第一已知方法，在拉伸阶段开始之后，利用加压空气吹制预成型件，以形成容器。在冷却期之后，利用液体产品填充容器。

在饮料为充二氧化碳的液体的情况下，必须减小产品的发泡倾向但还必须保持已填充在容器中的充二氧化碳的液体饮料的充二氧化碳特征。已知的解决方案为在将充二氧化碳的产品填充在容器中之前在10℃至17℃的温度冷却充二氧化碳的产品。该冷却步骤增加了制造时间并且导致高能耗，尤其是在高温气候条件的地区中。

根据第二制造方法，在拉伸阶段开始之后，通过预成型件的开放端将液体注射至预成型件中，例如在申请人的专利EP 1529620B1中所公开的那样。这种液体注射致使预成型件扩张，直到与模具的内壁相接触，从而实现了容器的最终形状。注射的液体优选地为容器需填充的液体。在充二氧化碳的产品的情况下，必须管理这些产品在填充容器的过程中的发泡倾向。

在本具体方法中，由于冷却的充二氧化碳的液体的温度对预成型件的扩张的影响以及重要的能量消耗，可能的冷却充二氧化碳的液体产品的动作不是所考虑的解决方案。

因此需要这样的方法和系统，其能够利用充二氧化碳的液体同时吹制和填充容器，并且允许避免充二氧化碳的液体的发泡且保持所需的充二氧化碳的液体的充二氧化碳特征。

发明内容

鉴于以上描述，申请人发现使充二氧化碳的液体在注射至预成型件中之前处于环境温度且处于预定压强是新颖的且具有创造性，并且是上述问题的解决方案的一部分。

在这点上，本发明提供如权利要求1所限定的方法，其中在开始注射阶段之前，充二氧化碳的液体处于大于或等于二氧化碳(CO₂)的分压的预定压强，该二氧化碳(CO₂)的分压被限定以用于容器中的充二氧化碳的液体饮料。

更具体地，该方法包括：在开始注射阶段之前，使充二氧化碳的液体达到大于或等于二氧化碳(CO₂)的分压(P2)的预定压强(P1)，以使得因此加压的或预加载的充二氧化碳的液体准备好进行注射，其中该二氧化碳(CO₂)的分压(P2)限定用于容器中的充二氧化碳的液体饮料。

有利地，利用这样的处于休止状态的充二氧化碳的液体进行注射使得能够快速地填充预成型件和使得预成型件能够快速地扩张，其中该充二氧化碳的液体已受到大于或等于二氧化碳(CO₂)的分压的预定压强的作用且处于环境温度(或室温)，该二氧化碳(CO₂)的分压限定用于容器中的充二氧化碳的液体饮料。

此外，因为充二氧化碳的产品处于环境温度而没有进行任何冷却，预成型件的温度保持在非常高的值，从而允许预成型件快速地扩张而没有损坏。

所选的压强还允许保持充二氧化碳的产品的所有充二氧化碳特征。这意味着充二氧化碳的产品在吹制和填充容器的过程中保持其二氧化碳浓度以及充二氧化碳的产品在该过程结束时呈现出所需的充二氧化碳特征。

液体将达到的预定压强由二氧化碳的分压限定，其中该二氧化碳的分压用于待填充在容器中具体充二氧化碳的饮料。每个充二氧化碳的饮料具有具体的充二氧化碳特征，从而导致容器中充二氧化碳的饮料的不同的二氧化碳的分压。

充二氧化碳的液体将达到的预定压强限定为大于或等于上述分压。

根据可能的特征，预定压强小于或等于40巴。

根据另一可能的特征，当热塑性聚合物为PET时，预定压强小于或等于15巴。

可通过本领域技术人员力所能及的试验和实验来调节预定压强的值，以避免在注射过程中破坏预成型件并且保持充二氧化碳的饮料的所需特征。