本發(fā)明涉及具有自容加熱能力的容器,例如用于在消費之前加熱所述容器的內容物。
產(chǎn)品如即食肉(MRE)、其它食品、醫(yī)療用品和化妝品的產(chǎn)品通常要求以下或通過以下改進:對產(chǎn)品施加一些熱量,如允許恰當?shù)叵M所述產(chǎn)品,或者至少允許更愉悅的消費者體驗。同時,消費者并非總是可獲得加熱器具如爐具、爐和微波爐。野外的露營者、戰(zhàn)場上的士兵和軍事人員以及遠離現(xiàn)代化生活設備的其它人員例如可能需要使用要求加熱的預包裝產(chǎn)品,但可能難以找到快速且有效地加熱這樣的產(chǎn)品的手段。
簡述
因此,本發(fā)明的實施方案涉及具有內置加熱體的容器,所述加熱體可在不存在任何外部能源下操作。一些實施方案設計為預裝填有在需要時加熱的產(chǎn)品。如下文更詳細描述那樣,將所述容器構造為保持加熱材料的功效且延長其貯存期,而同時為消費者提供容易和有效的手段來將熱量施加至儲存在所述容器中的產(chǎn)品。
因此提供了用于加熱物品,如儲存在容器內的內容物的容器。在一些實施方案中,所述容器包括含第一膜層和第二膜層的層合體的第一網(wǎng)狀物、鄰近所述第一網(wǎng)狀物的第二膜層設置的且與所述第一網(wǎng)狀物密封從而在其間形成隔室的第二網(wǎng)狀物,和置于所述隔室內的空氣活化的材料。第一網(wǎng)狀物的第一膜層可經(jīng)由粘合劑層粘合至第二膜層,且第二膜層可包括多條限定塞的劃線。第一網(wǎng)狀物可起防止空氣進入所述隔室的阻隔體的作用。可將第一網(wǎng)狀物的第一膜層的至少一部分構造為待與第二膜層剝離??蓪⑷麡嬙鞛樵趯⒌谝荒拥南鄳糠謩冸x時與第二膜層分離和移位以在第二膜層中產(chǎn)生開口以允許空氣進入隔室,且可將空氣活化的材料構造為與經(jīng)由開口進入隔室的空氣反應以活化所述材料。
在一些情況下,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可包括至少一條劃線,所述劃線限定構造為待與第二膜層剝離的第一膜層的至少一個可剝離部分。第一膜層的所述至少一條劃線、粘合劑層和第二膜層的劃線可例如限定出多條貫穿第一網(wǎng)狀物的厚度且被構造為允許氫氣從所述隔室中逸出的曲折通道。
在一些實施方案中,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可包含聚對苯二甲酸乙二醇酯。額外或者替代地,第一網(wǎng)狀物的第二膜層可包含金屬化的取向聚丙烯。
在一些情況下,第二網(wǎng)狀物可包括與金屬化的取向聚丙烯層層合的取向聚丙烯的層。在其它情況下,第二網(wǎng)狀物可包括層合在兩個流延聚丙烯層之間的金屬箔層。
在一些實施方案中,第三網(wǎng)狀物可與第二網(wǎng)狀物連接,從而在其間形成容納空間,且待加熱的內容物可容納在所述容納空間內。例如,第三網(wǎng)狀物可包括與金屬化的取向聚丙烯層層合的聚對苯二甲酸乙二醇酯層?;蛘?,第三網(wǎng)狀物可包括層合在兩個流延聚丙烯層之間的金屬箔層。
此外,第一網(wǎng)狀物可包括鄰近第一膜層設置的第三膜層,其中第三膜層包含氧氣阻隔體。
在一些實施方案中,將所述容器構造為加熱至少一種食品或醫(yī)療產(chǎn)品。此外,可將第一網(wǎng)狀物的第一膜層的至少一部分構造為經(jīng)由粘合劑層與第二膜層再次粘合,從而將塞再次嵌入第二膜層中的相應開口中。
在其它實施方案中,可提供一種制備容器的方法,其中所述方法包括將第一膜層層合至第二膜層,從而形成第一網(wǎng)狀物,其中第一膜層經(jīng)由粘合劑層粘合至第二膜層,且其中第二膜層包括多條限定塞的劃線。所述方法可進一步包括將第二網(wǎng)狀物鄰近第一網(wǎng)狀物的第二膜層布置并將第一網(wǎng)狀物密封至第二網(wǎng)狀物,從而在其間形成隔室。可在所述隔室內放置空氣活化的材料。第一網(wǎng)狀物可起防止空氣進入所述隔室的阻隔體的作用,且可將第一網(wǎng)狀物的第一膜層的至少一部分構造為待與第二膜層剝離。此外,可將所述塞構造為在將第一膜層的相應部分剝離時與第二膜層分離和移位以在第二膜層中產(chǎn)生允許空氣進入所述隔室的開口??蓪⑺隹諝饣罨牟牧蠘嬙鞛榕c經(jīng)由所述開口進入所述隔室的空氣反應以活化所述材料。
在一些情況下,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可包括至少一條劃線,所述劃線限定出第一膜層的構造為待與第二膜層剝離的至少一個可剝離部分。第一膜層的所述至少一條劃線、粘合劑層和第二膜層的劃線可限定出多條貫穿第一網(wǎng)狀物的厚度且被構造為允許氫氣從所述隔室中逸出的曲折通道。
額外或者替代地,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可包含聚對苯二甲酸乙二醇酯,且第一網(wǎng)狀物的第二膜層可包含金屬化的取向聚丙烯。此外,第二網(wǎng)狀物可包括與金屬化的取向聚丙烯層層合的取向聚丙烯的層。
在一些實施方案中,所述方法可進一步包括使第三網(wǎng)狀物與第二網(wǎng)狀物相連,從而在其間形成容納空間且將待加熱的內容物置于所述容納空間中。第二網(wǎng)狀物和第三網(wǎng)狀物可各自包括層合在兩個流延聚丙烯層之間的金屬箔層。
在其它實施方案中,所述方法可包括在第一網(wǎng)狀物的第一膜層或第一網(wǎng)狀物的第二膜層之一中限定出至少一條劃線,其中將所述至少一條劃線構造為允許預定量的氫氣從所述隔室中逸出。
在其它實施方案中,提供了一種用于加熱物品,如儲存在容器中的內容物的容器。在一些實施方案中,所述容器包括第一網(wǎng)狀物,所述第一網(wǎng)狀物包括第一膜層和第二膜層的層合體,其中第一膜層經(jīng)由粘合劑層粘合至第二膜層。所述容器還可包括鄰近第一網(wǎng)狀物的第二膜層設置的且與第一網(wǎng)狀物密封從而在其間形成隔室的第二網(wǎng)狀物,且可進一步包括置于所述隔室內的空氣活化的材料??蓪⒌谝痪W(wǎng)狀物的第一膜層的至少一部分構造為待與第二膜層分離,從而露出第一膜層中的多個開口以允許空氣進入所述隔室??蓪⑺隹諝饣罨牟牧蠘嬙鞛榕c經(jīng)由所述開口進入所述隔室的空氣反應以活化所述材料。在第二膜層與第一膜層分離之前,可將所述容器構造為允許氧氣以在23℃下每24小時小于約3cc/100in2的速率進入所述隔室。
在一些情況下,還可將所述容器構造為允許氫氣以在23℃下每24小時至少約10cc/100in2的速率從所述隔室中逸出。額外或者替代地,可將所述容器構造為允許水蒸氣以在38℃下每24小時小于約0.030g/100in2的速率進入所述隔室或從所述隔室中逸出。
在一些實施方案中,第一網(wǎng)狀物的第二膜層可包括多條限定塞的劃線,其中將所述塞構造為在將第一膜層的相應部分分離時與第二膜層分離和移位以在第二膜層中產(chǎn)生開口。在一些情況下,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可包括至少一條劃線,所述劃線限定出第一膜層的構造為待與第二膜層分離的至少一個可剝離部分,且第一膜層的所述至少一條劃線、粘合劑層和第二膜層的劃線可限定出多條貫穿第一網(wǎng)狀物的厚度且被構造為允許氫氣從所述隔室中逸出的曲折通道。
在其它實施方案中,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可限定出開口,且可將第二膜層構造為在第二膜層與第一膜層粘合時覆蓋所述開口。
根據(jù)其它實施方案,可提供一種用于加熱物品的容器,其中所述容器包括第一網(wǎng)狀物,所述第一網(wǎng)狀物包括第一膜層和第二膜層的層合體,且其中第一膜層經(jīng)由粘合劑層粘合至第二膜層。所述容器還可包括鄰近第一網(wǎng)狀物的第二膜層設置的且與第一網(wǎng)狀物密封從而在其間形成隔室的第二網(wǎng)狀物,且可進一步包括置于所述隔室內的空氣活化的材料??蓪⒌谝痪W(wǎng)狀物的第一膜層的至少一部分構造為待與第二膜層分離,從而露出第一膜層中的多個開口以允許空氣進入所述隔室。可將所述空氣活化的材料構造為與經(jīng)由所述開口進入所述隔室的空氣反應以活化所述材料。在第二膜層與第一膜層分離之前,可將所述容器構造為允許氫氣以在23℃下每24小時至少約10cc/100in2的速率從所述隔室中逸出。
在一些情況下,可將所述容器構造為允許氧氣以在23℃下每24小時小于約3cc/100in2的速率進入所述隔室。額外或者替代地,可將所述容器構造為允許水蒸氣以在38℃下每24小時小于約0.030g/100in2的速率進入所述隔室或從所述隔室中逸出。
在一些實施方案中,第一網(wǎng)狀物的第二膜層可包括多條限定塞的劃線,其中將所述塞構造為在將第一膜層的相應部分分離時與第二膜層分離和移位以在第二膜層中產(chǎn)生開口。在一些情況下,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可包括至少一條限定出第一膜層的構造為待與第二膜層分離的至少一個可剝離部分,且第一膜層的所述至少一條劃線、粘合劑層和第二膜層的劃線可限定出多條貫穿第一網(wǎng)狀物的厚度且被構造為允許氫氣從所述隔室中逸出的曲折通道。
在其它實施方案中,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可限定出開口,且可將第二膜層構造為在第二膜層與第一膜層粘合時覆蓋所述開口。
根據(jù)其它實施方案,可提供一種用于加熱物品的容器,其中所述容器包括第一網(wǎng)狀物,所述第一網(wǎng)狀物包括第一膜層和第二膜層的層合體,且其中第一膜層經(jīng)由粘合劑層粘合至第二膜層。所述容器還可包括鄰近第一網(wǎng)狀物的第二膜層設置且與第一網(wǎng)狀物密封從而在其間形成隔室的第二網(wǎng)狀物,且可進一步包括置于所述隔室內的空氣活化的材料??蓪⒌谝痪W(wǎng)狀物的第一膜層的至少一部分構造為待與第二膜層分離,從而露出第一膜層中的多個開口以允許空氣進入所述隔室??蓪⑺隹諝饣罨牟牧蠘嬙鞛榕c經(jīng)由所述開口進入所述隔室的空氣反應以活化所述材料。在第二膜層與第一膜層分離之前,可將所述容器構造為允許水蒸氣以在38℃下每24小時小于約0.030g/100in2的速率進入所述隔室或從所述隔室中逸出。
在一些情況下,可將所述容器構造為允許氧氣以在23℃下每24小時小于約3cc/100in2的速率進入所述隔室。額外或者替代地,可將所述容器構造為允許氫氣以在23℃下每24小時至少約10cc/100in2的速率從所述隔室中逸出。
在一些實施方案中,第一網(wǎng)狀物的第二膜層可包括多條限定塞的劃線,其中將所述塞構造為在將第一膜層的相應部分分離時與第二膜層分離和移位以在第二膜層中產(chǎn)生開口。在一些情況下,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可包括至少一條限定出第一膜層的構造為待與第二膜層分離的至少一個可剝離部分的劃線,且第一膜層的所述至少一條劃線、粘合劑層和第二膜層的劃線可限定出多條貫穿第一網(wǎng)狀物的厚度且被構造為允許氫氣從所述隔室中逸出的曲折通道。
在其它實施方案中,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可限定出開口,且可將第二膜層構造為在第二膜層與第一膜層粘合時覆蓋所述開口。
附圖的若干視圖的簡述
在已籠統(tǒng)地如此描述本公開之后,現(xiàn)在參考附圖,所述附圖并非必然按比例繪制且其中:
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的容器;
圖2為圖1容器在根據(jù)本發(fā)明的實施方案剝離第一膜層之前的橫截面視圖;
圖3為圖1容器在根據(jù)本發(fā)明的實施方案剝離第一膜層之后的橫截面視圖;
圖4為根據(jù)本發(fā)明實施方案的容器的透視圖;
圖5為沿圖4的線5-5的部分橫截面視圖;且
圖6顯示了沿圖4的線6-6的橫截面視圖。
附圖詳述
現(xiàn)在參照顯示了本發(fā)明的一些但并非全部實施方案的附圖在下文更充分地描述本發(fā)明。事實上,這些發(fā)明可體現(xiàn)為許多種不同的形式且不應理解為限于本文所述的實施方案;相反,這些實施方案以使得本發(fā)明滿足現(xiàn)行法律要求的方式提供。在通篇中,相同的數(shù)字表示相同的元件。
具有自容加熱元件的常規(guī)包裝和容器依賴于在將鋅基加熱材料置于電解質溶液中時發(fā)生的放熱反應。所述鋅材料使用氧氣作為陰極且使用鋅作為陽極。因此,當鋅材料與來自空氣的氧氣接觸時,鋅轉化成氧化鋅并釋放出熱量,所述熱量可用來加熱任何各種物品,如所述包裝的內容物。
由于空氣活化的材料中存在的鋅量有限,因此一旦鋅完全消耗(例如,一旦所有鋅轉化成氧化鋅),則放熱反應停止,不再獲得更多的熱量(例如,用于加熱包裝的內容物)。因此,空氣活化的材料與空氣的任何過早反應—例如包裝仍在儲存狀態(tài)中且在消費者使用所封閉的產(chǎn)品之前—會降低用戶最終將加熱體活化時的加熱體加熱能力,且還降低容器和/或其內容物的貯存期限。例如,一些常規(guī)容器使用四層3密耳厚的聚乙烯,其用作足夠的濕氣阻隔體以保持加熱材料的濕氣水平;然而,這樣的層可能不足以作為氧氣阻隔體。此外,一些用于容納空氣活化的材料的常規(guī)容器可具有其它開口和通道,從而允許空氣進入并與所述空氣活化的材料反應,這進一步損害了容器的效果和貯存期限。
因此描述了包含自容加熱材料的容器的實施方案,其提供了就過早的空氣進入和水逸出而言的改進的阻隔功能和與常規(guī)容器相比的較低成本。圖1-3描繪了根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的容器10,例如用于加熱內容物(例如定量食品)的容器。如圖2所示,容器10可包括第一網(wǎng)狀物20、與第一網(wǎng)狀物密封從而在其間形成隔室40的第二網(wǎng)狀物30,和置于所述隔室內的空氣活化的材料50。如所示的那樣,在一些實施方案中,第一網(wǎng)狀物20可包括第一膜層22和第二膜層24的層合體。例如,可使用粘合劑層26使第一膜層22與第二膜層24粘合,所述粘合劑可例如為壓敏粘合劑。
根據(jù)本發(fā)明的實施方案,第一網(wǎng)狀物20的第二膜層24可包括多條限定材料的塞60的劃線28。例如,第二膜層24可精確劃線(例如沖切線)以限定塞60;然而,塞60可保持在第二膜層24內以避免在第二膜層中產(chǎn)生孔(此時空氣可過早進入隔室40并與容納在其中的空氣活化的材料50反應)。因此,第一網(wǎng)狀物20可起阻隔體的作用以防止空氣進入隔室40且防止水蒸氣從隔室40中逸出(二者均由第一網(wǎng)狀物的層22,24所選材料所導致且由經(jīng)由塞60實現(xiàn)的所述材料的基本結構連續(xù)性所導致)。在一些情況下,第一網(wǎng)狀物20的第二膜層24還可具有高阻隔層,例如金屬化的取向聚丙烯膜,其保持隔室40中的濕氣且將空氣保持在外。
參照圖3,可將第一網(wǎng)狀物20的第一膜層22的至少一部分(例如圖3所示的整個第一膜層)構造為待與第二膜層24剝離。例如,可提供不與第二膜層24層合的第一膜層22的拉片(例如圖4中所示的拉片29)或其它部分(例如,第一和第二膜層之間的未粘合區(qū)域),從而使得用戶可抓住拉片并將第一膜層22與第二膜層24拉開,從而在由粘合劑26形成的界面處將所述兩個層分離。例如,所述拉片可通過在第一網(wǎng)狀物20的第一和第二膜22,24的界面中提供無粘合劑的“分離”區(qū)域而形成,所述拉片的邊界為第一網(wǎng)狀物的邊緣或至少貫穿第一膜層的劃線(例如如圖4的劃線90所示)。例如,在一些情況下,第二膜層24的精確劃線可包括切割出僅貫穿第二膜層的劃線(例如使用機械或激光沖切技術),從而使得圖2所示的劃線28不貫穿粘合劑層26。
可將塞60構造為在將第一膜層22的相應部分剝離時與第二膜層24分離和移位以在第二膜層24中產(chǎn)生開口65。換言之,當?shù)谝荒?2與第二膜層24被拉開或剝離時,塞60沿預定的劃線28與第二膜層24的剩余部分分離,并留下開口65,開口65現(xiàn)在(由于第一膜層22剝離)暴露至周圍環(huán)境。開口65又允許氧氣(例如空氣)進入隔室40并與空氣活化的材料50反應并活化所述材料,從而例如引發(fā)產(chǎn)生熱量(例如用于加熱容器的內容物15)的放熱反應。
繼續(xù)參照圖2和3,容器10可進一步包括與第二網(wǎng)狀物30連接從而在其間形成容納空間80的第三網(wǎng)狀物70,其中待加熱的內容物15容納在所述容納空間內??蓪⑷萜?0構造(例如尺寸和形狀)為使得容納空間80可容納各種類型的產(chǎn)品,從食品(例如肉、湯、調味料、巧克力糖漿、嬰兒配方奶粉等)至醫(yī)療產(chǎn)品(例如洗劑、膏劑、壓制物、夾板等)至化妝產(chǎn)品等。
除容器10的尺寸和/或形狀之外,形成第一、第二和第三網(wǎng)狀物20、30、70的材料可經(jīng)選擇以賦予容器各種性能:可允許更好地儲存特定內容物(例如通過提高內容物的貯存期限或保持產(chǎn)品的鮮度、口味、外觀、結構等)、更易接觸或運送儲存在其中的內容物,和/或更好的消費體驗(例如通過提供更均勻、更充分加熱的內容物或加熱至特定溫度或溫度范圍的內容物)。此外,如上所述,形成容納所述空氣活化的材料的隔室40的第一和第二網(wǎng)狀物20,30的材料可經(jīng)選擇以提高加熱材料本身的貯存期限,由此延長容器的可用性。根據(jù)一些實施方案,所述空氣活化的材料的貯存期限可通過如本文所述那樣選擇材料和設計容器10而提高至8個月、9個月、10個月、11個月、12個月或更長的貯存期限。
例如,在一些實施方案中,第一網(wǎng)狀物20的第一膜層22可包含聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其它具有合適氧氣和濕氣阻隔性能的聚合物材料或由其組成。此外,在一些實施方案中,第一網(wǎng)狀物20的第二膜層24可包含金屬化的取向聚丙烯(mOPP)或其它金屬化的膜或由其組成,從而進一步提供就光、濕氣和氧氣通過而言的阻隔,同時提供足夠的韌性且允許所述層與其它層和網(wǎng)狀物熱密封以形成容器,這將在下文更詳細地描述。在一些情況下,第二膜層24的金屬化材料可進一步起熱防護體的作用,從而允許空氣活化的材料50上發(fā)生的放熱反應更有效地加熱內容物15(例如通過將熱量直接導向內容物,和降低損失至周圍環(huán)境中的熱量)。
在一些情況下,第三網(wǎng)狀物70也可包括多個膜層。例如,第三網(wǎng)狀物70可包括與mOPP層層合的PET層或由其組成,從而使得第三網(wǎng)狀物可與第一網(wǎng)狀物20和/或第二網(wǎng)狀物30熱密封以提供封閉的容納空間80。同時,金屬化膜的存在可如上文所述起熱防護體的作用,從而引導否則的話可具有從容器中逸出的傾向(例如穿過容納空間80且從另一側逸出)的空氣活化的材料50產(chǎn)生的熱量,從而將所述熱量引導回至容納空間中以加熱內容物15。在一些實施方案中,PET層可設置得距離容納空間80最近,而mOPP層設置在PET層的外表面上。
盡管上文描述了某些用于形成第一網(wǎng)狀物20的第一和第二膜層22,24的材料,然而合適的話,可使用其它材料來為容器提供相同或類似的氧氣和濕氣阻隔性能。此外,在一些情況下,可在第一網(wǎng)狀物20的外表面上鄰近第一膜層22地施加其它涂層或層,所述涂層或層可起額外的氧氣阻隔體的作用。例如,在一些實施方案中,第一網(wǎng)狀物20包括鄰近第一膜層22設置的第三膜層(未示出),其中第三膜層包含氧氣阻隔體。此外,可在第一網(wǎng)狀物20的結構中添加其它材料、層、顏料等以改善第一網(wǎng)狀物的外觀、生產(chǎn)性能或阻隔性能。
例如,在一個實施方案中,第一網(wǎng)狀物20可具有以下結構(沿從第一網(wǎng)狀物的外表面朝向隔室40的方向):92ga PET/油墨/PSA/118ga mOPP。作為實例,第二網(wǎng)狀物20可具有以下結構(沿從隔室40朝向容納空間80的方向):取向聚丙烯(OPP)/油墨/粘合劑/118ga mOPP。額外或者替代地,在一些實施方案中,第三網(wǎng)狀物70可具有以下結構(沿從容納空間80朝向第三網(wǎng)狀物外表面的方向):92ga PET/油墨/粘合劑/118ga mOPP。
除了提供增加的空氣活化的材料50的貯存期限之外,上文所述的容器10的實施方案還可降低包裝的厚度和空容器(在裝入加熱材料和/或內容物之前)的重量,由此降低生產(chǎn)成本。例如,許多用于容納相當產(chǎn)品的常規(guī)容器通??墒褂萌齻€網(wǎng)狀物來容納空氣活化的材料,且因此可具有約334微米的厚度和約8-9克的重量。相反地,將上文所述的本發(fā)明實施方案構造為僅使用兩個網(wǎng)狀物20,30來形成隔室40,因此可具有約113微米的厚度和約3-5克,例如4克的重量。
在一些實施方案中,可在第二和第三網(wǎng)狀物30,70之間抽真空,從而使得容納空間80的內容物15與隔室40的加熱材料50更緊密地接觸。例如,當內容物15為呈固體形式的產(chǎn)品時(例如熱塑性夾板),借助真空移除容納空間80中的空氣可因此允許從加熱材料50散發(fā)出的熱量更有效地傳遞至內容物(例如經(jīng)由傳導以及經(jīng)由輻射)。
如上所述,可將容器10構造為促進形成用于容納不同種類的內容物15的不同種類的容器。例如,在一些實施方案中,可將容器10構造為容納洗劑、膏劑或其它液體或凝膠狀產(chǎn)品。例如,參照圖4和6,在一些實施方案中,第二和第三網(wǎng)狀物30,70二者可包括層合在一起的多個膜層。例如,第二和第三網(wǎng)狀物30,70之一或二者可包括層合在兩個流延聚丙烯層之間的金屬箔層。例如,在圖6中,第二網(wǎng)狀物30包括與金屬箔的第二膜層34層合(例如借助粘合劑粘合)的流延聚丙烯的第一膜層32,第二膜層34又與流延聚丙烯的第三膜層36層合。第三網(wǎng)狀物70同樣包括與金屬箔的第二膜層74層合(例如借助粘合劑粘合)的流延聚丙烯的第一膜層72,所述金屬箔又與流延聚丙烯的第三膜層76層合。所述金屬箔可例如為鋁箔。在一些情況下,可在第二和第三網(wǎng)狀物30,70之一或二者中的流延聚丙烯之間層合多個金屬箔的膜層,而非僅層合一個金屬箔的膜層,從而提高熱防護的效果,例如兩個或三個金屬箔層或更多。
如上文就金屬化膜所述的那樣,金屬箔層可通過在容納空間80的兩側起熱防護體作用而降低從容器10逸出至外部環(huán)境中的熱量,其將熱量導回至容納在容納空間80中的內容物15。此外,流延聚丙烯層可允許第二和第三網(wǎng)狀物30,70彼此熱密封,且還與第一網(wǎng)狀物20(如上文所述的那樣,其可包括PET的第一膜層22)熱密封。以此方式,可形成包括圍繞包裝物的4個面的密封體的容器。此外,流延聚丙烯與PET/mOPP層合體的相容性可允許第一網(wǎng)狀物20與第二網(wǎng)狀物30直接熱密封,這可有助于降低容器的生產(chǎn)成本。
繼續(xù)參照圖4和6,在一些情況下,第一網(wǎng)狀物20的第一膜層22可包括至少一條劃線90,其限定出第一膜層的構造為待與第二膜層24剝離的至少一個可剝離部分92??蓜冸x部分92可包括例如拉片29,拉片29可由用戶抓住且用于將所述可剝離部分與容器10剝離,從而在第一網(wǎng)狀物20的第二膜層24中產(chǎn)生(經(jīng)由劃線28)允許空氣進入隔室40中的開口65(示于圖3中)??蓜冸x部分92可相對于容器10的表面構造(例如尺寸和形狀)和設置,從而使得當通過移除可剝離部分而產(chǎn)生開口65時,所述開口允許空氣以均勻且受控的方式與隔室40中的空氣活化的材料50接觸,使得由此導致的放熱反應以有效方式將熱量施加給內容物15。
因此,盡管圖4中顯示在容器10的大部分表面上中心設置有一個可剝離部分92,然而在一些實施方案中,可提供超過一個可剝離部分,且所述可剝離部分可以以不同的方式設置以適應加熱材料50的量和方向。在這樣的情況下,可剝離部分可獨立地剝離,從而使得加熱(例如內容物15的加熱)程度可由用戶通過控制允許與加熱材料50接觸的空氣的量而控制。例如,當提供3個可剝離部分(未示出)時,用戶可通過僅移除一個可剝離部分而以“緩慢”水平產(chǎn)生熱量。用戶可類似地通過移除兩個可剝離部分而以“中等”水平產(chǎn)生熱量,用戶同樣可通過移除所有三個可剝離部分且允許最大量的空氣進入隔室40并與加熱材料50反應而以“高”水平產(chǎn)生熱量。
在其它實施方案中,可將一個或多個可剝離部分92構造為使得第一膜層22可與第二膜層24經(jīng)由粘合劑層26再次粘合,從而使得可再次密封隔室40。作為實例,可將第一網(wǎng)狀物20的第一膜層22的至少一部分構造為經(jīng)由粘合劑層26與第二膜層24再次粘合,從而將塞60再次嵌入第二膜層的相應開口65中,由此將膜層的形態(tài)由圖3所示的構造轉變成圖2所示的構造。通過所述操作,可不向隔室50中引入額外的氧氣,從而使任何未反應的加熱材料(一旦隔室中的氧氣消耗)保持未反應,直至第一膜層22再次與第二膜層24剝離且經(jīng)由開口65在隔室40中引入額外的氧氣以再次引發(fā)加熱材料的反應的時刻。
此外,容器10可包括其它特征以輔助用戶消費或接觸內容物15。在用于容納在使用前加熱的洗液的容器10的實例中,第一網(wǎng)狀物20的尺寸可小于第二和第三網(wǎng)狀物30,70的尺寸,從而使得第一網(wǎng)狀物密封至第二網(wǎng)狀物的區(qū)域25(示于圖6中)不同于第二網(wǎng)狀物與第三網(wǎng)狀物密封的區(qū)域27。此外,可在兩個密封區(qū)域25,27之間提供脆弱的線95,其中將所述脆弱的線構造為允許用戶撕開第二和第三網(wǎng)狀物30,70,從而能將內容物15從容器10的容納空間80中取出。所述脆弱的線可例如包括形成撕裂帶以有助于移除一部分容器,從而產(chǎn)生可取出內容物15的出口的開孔。然而,在其它情況下(未示出),容器10可進一步包括可經(jīng)由其取出內容物15的噴嘴、噴口和其它預定出口。
現(xiàn)在轉向圖5,在一些實施方案中,第一膜層22的至少一條劃線90、粘合劑層26和第二膜層24的劃線28可限定出多條貫穿第一網(wǎng)狀物20的厚度且被構造為允許氫氣從隔室40中逸出的曲折通道。例如,在一些情況下,氫氣可作為加熱材料50中的鋅在其儲存在隔室40期間(例如在剝離第一網(wǎng)狀物20或第一網(wǎng)狀物的一部分以有意引發(fā)放熱反應之前)腐蝕的副產(chǎn)物產(chǎn)生。在這樣的情況下,氫氣可累積在隔室40中且可導致容器10由于隔室中的過度壓力而膨脹。這可導致容器10難看且可導致消費者羞于購買容器,因為消費者可能具有以下印象:所述容器是有缺陷的、破損的,或者接近其貯存期限的末期,而實際情況可能并非如此。
通過在第二膜層24中提供劃線28,在隔室40內釋放出的任何氫氣(以箭頭示于圖5中)可以能夠經(jīng)由劃線穿過第二膜層24。正如所示的那樣,氫氣可擴散通過粘合劑層26,且可通過穿過第一膜層22的劃線90而繼續(xù)釋放至外部環(huán)境中。劃線28,90可例如處于約5-7微米寬度的范圍內,且氫氣由于氫氣分子的小尺寸而能夠穿過。在一些情況下,擴散通過粘合劑層26可通過以下方式促進:以圖案方式在粘合劑層中施加通道,從而為氫氣提供從第二膜層24的劃線28輸送到第一膜層22的劃線90的通道。以此方式,可允許氫氣離開隔室40,而不犧牲第一網(wǎng)狀物20的完整性,從而使得第一網(wǎng)狀物仍能起防止空氣進入隔室和濕氣由隔室中逸出至環(huán)境中的阻隔體的作用。在第一網(wǎng)狀物20的第一膜層22中不提供劃線90的其它情況下,在一些情況下,可允許氫氣經(jīng)由第一和第二網(wǎng)狀物20,30的自由橫邊從隔室40中逸出(例如,穿過第二膜層24的劃線28且經(jīng)由粘合劑層從容器側邊橫向逸出)。
在一些情況下,氫氣擴散通過第一網(wǎng)狀物20可基于可利用的擴散通道而調節(jié)。因此,在一些實施方案中,可在第一網(wǎng)狀物20的第一膜層22或第一網(wǎng)狀物的第二膜層24之一中限定出至少一條劃線,其中將所述至少一條劃線構造(例如經(jīng)由長度、深度、厚度和/或形狀)為允許經(jīng)調節(jié)的量的氫氣從所述隔室中逸出。例如,可計算(例如,基于隔室40中的材料50的具體組成等)待擴散的氫氣的量(和/或所需的擴散速率),且又可計算在第一網(wǎng)狀物20的第二膜層24中和/或第一膜層22中劃出的所述經(jīng)計算擴散所需的總線量。在由劃線28,90提供的總劃線量小于所需的總劃線量(例如計算量)的一些情況下,可在第一和/或第二膜層22,24中提供額外的劃線以提高擴散量和/或調節(jié)擴散可發(fā)生的速率。所述額外的劃線可呈直線、曲線和/或閉合形狀的形式,但可出于擴散氫氣的唯一目的提供,而非形成允許空氣進入隔室40的塞60或提供圖4所示的一個或多個可剝離部分92的目的。
還提供了制備容器,例如上文所述的用于加熱儲存在其中的內容物的容器10的方法的實施方案。在一些實施方案中,所述方法可包括將第一膜層與第二膜層層合,從而形成第一網(wǎng)狀物,其中第一膜層經(jīng)由粘合劑層粘合至第二膜層,且其中第二膜層包括多條限定塞的劃線。第一網(wǎng)狀物的第二膜層中的劃線可通過使用激光燒蝕第二膜層的材料而形成。激光可以以使得其具有適于燒穿第二膜層的厚度而不穿透第一網(wǎng)狀物的第一膜層和/或不穿透第一和第二膜層之間的粘合劑層的功率密度的方式調節(jié)?;蛘撸鰟澗€可以以機械形式形成,例如通過沖切。
如上所述,第二網(wǎng)狀物可鄰近第一網(wǎng)狀物的第二膜層設置,且第一網(wǎng)狀物可密封至第二網(wǎng)狀物,從而在第一和第二網(wǎng)狀物之間形成隔室??蓪⒖諝饣罨牟牧现糜谒龈羰抑?。此外,可將第三網(wǎng)狀物與第二網(wǎng)狀物連接,從而在第二和第三網(wǎng)狀物之間形成容納空間。在一些情況下,可將上述空氣活化的材料置于隔室中,且所述容器可提供用于用已存在于容器中的空氣活化的材料進行的下游處理(例如將內容物放入容納空間中)。然而,在其它情況下,可提供不含空氣活化的材料的容器,例如一卷空容器,且可在包裝時將空氣活化的材料和內容物置于容器內的合適位置。
如上文所述,第一網(wǎng)狀物可起防止空氣進入所述隔室的阻隔體的作用,且可將第一網(wǎng)狀物的第一膜層的至少一部分構造為待與第二膜層剝離。又可將所述塞構造為在將第一膜層的相應部分剝離時與第二膜層分離和移位以在第二膜層中產(chǎn)生允許空氣進入所述隔室的開口。將所述空氣活化的材料構造為與來自經(jīng)由所述開口進入所述隔室的空氣的氧氣反應以活化所述材料,使得例如所述容器的內容物可由于上文所述和附圖所示的放熱反應而加熱。
在一些情況下,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可包括至少一條劃線,所述劃線限定出第一膜層的構造為待與第二膜層剝離的至少一個可剝離部分。如上文所述,第一膜層的所述至少一條劃線、粘合劑層和第二膜層的劃線可限定出多條貫穿第一網(wǎng)狀物的厚度且被構造為允許氫氣從所述隔室中逸出的曲折通道。在一些實施方案中,可在第一和/或第二膜層中提供額外的劃線以調節(jié)和/或控制氫氣擴散通過第一網(wǎng)狀物的量和/或速率。
在一些實施方案中,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可包含聚對苯二甲酸乙二醇酯,且第一網(wǎng)狀物的第二膜層可包含金屬化的取向聚丙烯。在一些情況下,第二網(wǎng)狀物可包括與金屬化的取向聚丙烯層層合的取向聚丙烯層。在其它情況下,第二網(wǎng)狀物和第三網(wǎng)狀物可各自包括層合在兩個流延聚丙烯層之間的金屬箔層。
如上文所述,容器的實施方案被構造為滿足某些性能和制造要求和偏好。例如,容器的實施方案應設計為限制氧氣進入容納空氣活化的材料的隔室以避免加熱材料的顯著非故意反應。此外,應允許在隔室內產(chǎn)生或累積的氫氣(例如由于鋅陽極與存在于容器中的水反應)從隔室中放出以避免隔室的膨脹或容器的爆裂。
氫氣在隔室中的累積在一定程度上取決于第一和第二網(wǎng)狀物的組合氫氣傳輸速率。因此,當氫氣的產(chǎn)生速率大于容器的平均氫氣傳輸速率時,氫氣可累積在隔室中。
一般而言,水蒸氣的傳輸方向(例如進入隔室或從隔室中逸出)取決于第一和第二網(wǎng)狀物的組合水蒸氣傳輸速率、環(huán)境的相對濕度和電解質溶液的相對濕度。水蒸氣的凈傳輸?shù)湫偷匮貜妮^高相對濕度的場所至較低相對濕度的場所的方向進行。因此,當容器處于相對潮濕的環(huán)境中且第一網(wǎng)狀物例如選擇為具有高水蒸氣傳輸速率的那些時,水蒸氣的凈傳輸是進入隔室,水蒸氣可快速累積且導致隔室(和容器)膨脹,這是不美觀的且可破壞容器和/或其內容物。同時,如果容器處于較低濕度的環(huán)境下且第一和第二網(wǎng)狀物的材料選擇為一起提供高水蒸氣傳輸速率,則水蒸氣可從隔室中排出,且電解質溶液可能存在脫水的風險,這再次可能對容器以及加熱材料的功能具有不利影響。
對于具體容器而言的實際氧氣、氫氣和水蒸氣傳輸速率可取決于若干因素,尤其包括對不同網(wǎng)狀物的不同膜層所選的材料、膜的厚度、貫穿第一網(wǎng)狀物厚度的曲折通道的圖案,和容器的具體構造。除這些因素之外,水蒸氣傳輸速率還可取決于與環(huán)境相比的電解質溶液相對濕度(如上文所述)。同時,對具體容器所選的材料應適于涉及制備所述容器的具體生產(chǎn)方法。例如,在一些應用中,所述材料(除顯示出上文所述的合適氧氣、氫氣和水蒸氣傳輸速率之外)必須還經(jīng)受容器熱密封和組裝所要求的溫度(這可為約170°F-約200°F)。
本發(fā)明人已測試了根據(jù)上述實施方案的容器的各種構造以確定在不同情況下的具體氫氣、氧氣和水蒸氣傳輸速率。
在一個對比實例測試情況下,空氣活化的加熱材料包括鋅、碳、聚四氟乙烯(PTFE)和水。電解質溶液為28.5%溴化鉀(KBr),其具有約85%的相對濕度。第一和第二網(wǎng)狀物20,30各自具有3.5密耳(0.0035英寸)的標稱厚度,且各網(wǎng)狀物包含線性低密度聚乙烯(LLDPE)內層和外層,且具有乙烯-乙烯醇(EVOH)-尼龍共擠出中間層。在該實例中,將包含氈片的空氣擴散層(未示出)相對第一網(wǎng)狀物20的內表面放置以產(chǎn)生曲折通道,用于包裝外部的氧氣進入隔室40并與空氣活化的材料50反應。此外,將包含55%纖維素和45%聚酯的水刺無紡共混物片(例如750擦拭片)的芯吸層(未示出)置于芯吸層的內表面上以用作電解質的分散介質。各網(wǎng)狀物的公開的氧氣傳輸速率為每24小時<0.3cc/100in2(在73°F和80%相對濕度下),且各網(wǎng)狀物的公開的水蒸氣傳輸速率為每24小時<0.5g/in2(在100°F和90%相對濕度下)。
當將該加熱材料和網(wǎng)狀物結構在置于加壓至5psi表壓的100%氧氣環(huán)境(100%ΔO2)中的容器(超氣壓氧氣箱)中測試時,觀察到的進入氧氣傳輸速率(相對于大氣壓校正)為在23℃下每24小時4+/-1.5cc/100in2。觀察到的第一網(wǎng)狀物的逸出氫氣傳輸速率為在23℃下在100%氫氣環(huán)境(100%ΔΗ2)中每24小時約10cc/100in2。此外,觀察到的水蒸氣傳輸速率為在38℃和90%測試包裝外部的相對濕度(90%ΔRH)下每24小時0.030+/-0.005g/100in2。
另一對比實例使用相同的空氣活化的加熱材料,但使用不同的網(wǎng)狀物結構和電解質。如在上述測試情況下那樣,所述情況下的第一和第二網(wǎng)狀物20,30包含LLDPE內層和外層,且具有EVOH-尼龍共擠出中間層,且具有3.5密耳(0.0035英寸)的標稱厚度。各網(wǎng)狀物的公開的氧氣傳輸速率為每24小時<0.3cc/100in2(在73°F和80%相對濕度下),且各膜層的公開的水蒸氣傳輸速率為每24小時<0.5g/in2(在100°F和90%相對濕度下)。然而,此外,第一網(wǎng)狀物20的第一膜層22包含具有可剝離的氧化鋁密封劑的阻隔聚酯材料。如在前一實例中那樣,將空氣擴散層(未示出)置于第一網(wǎng)狀物20的內表面上。第一膜層22的阻隔聚酯具有2.5密耳(0.0025英寸)的標稱厚度,每24小時0.05cc/100in2的公開氧氣傳輸速率和每24小時0.05g/100in2的公開水蒸氣傳輸速率。在這種情況下,電解質溶液為50%氫氧化鉀(KOH)溶液,其具有約15%的相對濕度。
當將該加熱材料和網(wǎng)狀物結構在加壓至5psi表壓的100%氧氣環(huán)境(超氣壓氧氣箱)中測試時,觀察到的進入氧氣傳輸速率(相對于大氣壓校正)為每24小時0.05cc/100in2。觀察到的網(wǎng)狀物結構的逸出氫氣傳輸速率為每24小時26.4cc/100in2。此外,觀察到的水蒸氣傳輸速率為每24小時0.0564g/100in2(在38℃和90%容器外部的相對濕度下)。在上述兩個對比實例中,均未實現(xiàn)優(yōu)選的蒸氣傳輸速率之一。
在本發(fā)明實施方案的測試實例中,空氣活化的加熱材料包括鋅、碳、聚四氟乙烯(PTFE)和水。電解質溶液為28.5%溴化鉀(KBr),其具有約85%的相對濕度。第一網(wǎng)狀物20具有2.0密耳(0.002英寸)的標稱厚度,且包括厚度為0.120密耳的聚對苯二甲酸乙二醇酯材料的第一(外部)膜層和厚度為0.118密耳的金屬化的取向聚丙烯(mOPP)的第二(內部)膜層。第一網(wǎng)狀物包括一系列部分穿透網(wǎng)狀物以產(chǎn)生類似于圖3所示圖案的切割線(例如沖切線)。第二網(wǎng)狀物30具有2.0密耳(0.002英寸)的標稱厚度,且包括厚度為0.06密耳的取向聚丙烯(OPP)的第一(外部)膜層和厚度為0.118密耳的金屬化的取向聚丙烯(mOPP)的第二(內部)膜層。在該實例中,將包含氈片的空氣擴散層(未示出)相對于第一網(wǎng)狀物20的內表面放置以產(chǎn)生曲折通道,從而使得包裝外部的氧氣進入隔室40并與空氣活化的材料50反應。此外,將包含55%纖維素和45%聚酯的水刺無紡共混物片(例如750擦拭片)的芯吸層(未示出)置于芯吸層的內表面上以用作電解質的分散介質。
當將該加熱材料和網(wǎng)狀物結構在加壓至5psi表壓的100%氧環(huán)境(超氣壓氧氣箱)中測試時,觀察到的進入氧氣傳輸速率(相對于大氣壓校正)為每24小時0.05cc/100in2。觀察到的網(wǎng)狀物結構的逸出氫氣傳輸速率為每24小時13.9cc/100in2。此外,觀察到的水蒸氣傳輸速率為每24小時0.017g/100in2(在38℃和90%測試包裝外部的相對濕度下)。
所述結構似乎允許進入容納加熱材料的容器的隔室的低氧氣傳輸速率、隔室內的低氫氣產(chǎn)生速率、足夠高的從隔室中逸出的氫氣傳輸速率,和低水蒸氣傳輸速率(進入或逸出)。因此,允許氫氣比加熱材料可氧化且產(chǎn)生氫氣更快地通過第一網(wǎng)狀物逸出,從而使得容器的膨脹最小化。此外,電解質溶液可經(jīng)選擇以具有低于容器外部環(huán)境相對濕度的相對濕度。這避免了水蒸氣的凈逸出且避免了加熱材料性能的過度降低。
因此,可將所述容器(例如通過選擇材料和/或設置例如第一和第二網(wǎng)狀物)構造為允許氧氣以每24小時小于約3cc/100in2(在23℃,0%ΔRH和100%ΔO2下)的速率進入所述隔室。還可將所述容器構造為允許氫氣以每24小時至少約10cc/100in2(在23℃,100%ΔΗ2下)的速率從容器中逸出。最后,可將所述容器構造為允許水蒸氣以每24小時小于約0.030g H2O/100in2(在38℃,90%ΔRH下)的速率進入所述隔室或從所述隔室中逸出。
上述優(yōu)化方案防止了氫氣累積且導致容納空氣活化的加熱材料的容器的隔室膨脹,且還使得水蒸氣的逸出和氧氣的進入最小化。因此,這些參數(shù)使得本發(fā)明的實施方案可用于儲存和快速準備食品。
已闡述了容器10的某些實施方案,然而本發(fā)明不限于這些類型。實際上,本發(fā)明的實施方案可適用于包含空氣活化的材料作為自容加熱元件以產(chǎn)生熱量,例如用于加熱包裝在容器中的內容物的任何容器。例如,在一些實施方案中,可將所述容器構造為如上文所述和如圖1-6所示的那樣,其中降第一網(wǎng)狀物的第一膜層的至少一部分構造為待與第二膜層分離,從而露出第一膜層中的多個開口以允許空氣進入隔室。第一網(wǎng)狀物的第一膜層可包括至少一條劃線,所述劃線限定出第一膜層的構造為待與第二膜層分離的至少一個可剝離部分,且第一膜層的所述至少一條劃線、粘合劑層和第二膜層的劃線可限定出多條貫穿第一網(wǎng)狀物的厚度且被構造為允許氫氣從所述隔室中逸出的曲折通道。此外,第一網(wǎng)狀物的第一膜層可限定出開口,其中將第二膜層構造為在第二膜層與第一膜層粘合時覆蓋所述開口。在其它實施方案中,可將所述容器構造為使得第一網(wǎng)狀物的第一膜層限定出開口(例如不存在塞),且將第二膜層構造為在第二膜層與第一膜層粘合時覆蓋所述開口。
此外,本發(fā)明的實施方案可用于加熱其它物品,如并非必須儲存或預包裝在容器內的物品或物體。
得益于前文描述和相關附圖中給出的教導,本領域技術人員會想到本文所述的本發(fā)明的許多變型或其它實施方案。因此,應理解的是本發(fā)明不限于所公開的具體實施方案,且旨在將所述變型和其它實施方案涵蓋在所附權利要求的范圍之內。盡管本文使用了具體術語,然而它們僅以一般性和描述性的含義且并非出于限制的目的使用。