專利名稱：容器塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于堵塞容器開口的改進(jìn)型容器塞。特別地講，本發(fā)明涉及對(duì)容器塞的改進(jìn)，所述容器塞在其至少一端帶有薄膜，用于防止容器塞與使用該容器塞的容器中的物質(zhì)接觸。本發(fā)明的容器塞特別適用于諸如葡萄酒等流體的容器上的開口的容器塞。本發(fā)明還涉及用于制造容器塞例如本發(fā)明的容器塞的改進(jìn)方法，以及使用了本發(fā)明容器塞的包裝制品，特別是包裝流體制品。
背景技術(shù)：
眾多的制品被包裝在開口被堵塞的容器中。在這些情況下，容器塞與容器開口通常形成過盈配合。以這種方式包裝的最常見的一種制品是葡萄酒，盡管其他流體制品也可以采用相似的方式包裝。傳統(tǒng)上，葡萄酒一直是貯藏在使用軟木塞密封的瓶子中。由于多種原因，軟木塞已被廣泛地應(yīng)用到葡萄酒行業(yè)中，其中絕大部分原因是與軟木作為容器塞具有優(yōu)異的天然屬性有關(guān)。例如，軟木耐用，具有彈性，抗腐爛，具有很低的氣體滲透性，具有突出的防水功能，能夠很容易地壓縮，并且還很容易成形。因此，在很多方面，軟木被認(rèn)為是將流體密封在容器中例如將葡萄酒密封在酒瓶中的一種天然材料。
使用任何包裝材料總會(huì)存在這樣的危險(xiǎn)，即用于形成包裝的材料中的污染物將會(huì)污染最終制品，從而會(huì)導(dǎo)致最終制品質(zhì)量的下降。這對(duì)于用于包裝流體制品的包裝材料來說更是如此。在許多情況下，包裝材料的性能特點(diǎn)可能沒有適當(dāng)?shù)乜紤]到在貯藏過程中包裝材料與流體制品之間的持續(xù)接觸作用。在酒制品經(jīng)常需要在包裝狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)藏的情況下，這種作用對(duì)葡萄酒來說更加嚴(yán)重。由于在許多情況下，主要考慮將制造容器塞的材料的特性設(shè)計(jì)得能夠在包裝過程中易于使用容器塞，而沒有考慮其在長(zhǎng)時(shí)間容器儲(chǔ)藏過程中的性能，因此，這種作用對(duì)于容器塞來說特別明顯。這樣，容器塞的其他性能特點(diǎn)可能會(huì)大打折扣。
容器塞中的污染物如何影響制品質(zhì)量的一個(gè)很好的例子是在葡萄酒行業(yè)中。當(dāng)使用軟木塞堵塞裝有葡萄酒的容器時(shí)，能夠產(chǎn)生不良制品特性。軟木偶爾能夠引起葡萄酒中產(chǎn)生異味，并且經(jīng)常是霉味或腐味的腐壞物的成因，而且有時(shí)還是因氧化而產(chǎn)生異味的原因。在1994年，歐洲軟木塞行業(yè)發(fā)起了Quercus研究項(xiàng)目，目的是減少異味的產(chǎn)生?，F(xiàn)在軟木塞制造商遵守歐洲軟木塞聯(lián)盟實(shí)施規(guī)則(European Cork Federation’s Code of Practice)，目的就是減少腐壞物。TCA(2，4，6-三氯茴香醚)已經(jīng)被認(rèn)定為是某些霉味/腐味的腐壞物產(chǎn)生的原因。盡管軟木不是葡萄酒中TCA的唯一來源，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，某些軟木含有大量的TCA，其能夠傳遞到儲(chǔ)藏在酒瓶中的葡萄酒中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)酒瓶直立放置且在液體未與軟木表面接觸時(shí)，腐壞物能夠借助于蒸汽傳遞到葡萄酒中。這是由于軟木對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)具有很差的阻擋能力，這一點(diǎn)在下面兩個(gè)方面得到了證明其易于隨著相對(duì)濕度變化吸收和釋放潮濕蒸汽，以及其易于使可能殘留和后來傳遞到葡萄酒中的揮發(fā)物進(jìn)入。
在包裝制品時(shí)應(yīng)該考慮的另一個(gè)方面是該制品是否需要與環(huán)境完全隔離密封，或者是否希望進(jìn)行氣體交換。例如，對(duì)于采用酒瓶?jī)?chǔ)藏的葡萄酒來說，應(yīng)該考慮隨著時(shí)間的推移葡萄酒的氣味的發(fā)展變化。瓶?jī)?nèi)陳釀、瓶?jī)?nèi)熟化或瓶?jī)?nèi)演變的概念眾所周知，然而，在這個(gè)領(lǐng)域中幾乎沒有得到任何解釋或科學(xué)證明。盡管已經(jīng)充分地證明了過多的氧氣將會(huì)氧化葡萄酒并使其腐壞，但人們相信，容器塞能夠進(jìn)行換氣，且氧氣在葡萄酒的瓶?jī)?nèi)演變中起著重要作用?，F(xiàn)在人們正在著手發(fā)展使用微氧化，以開發(fā)香味和成熟葡萄酒。因此，用于在葡萄酒行業(yè)中使用的任何容器塞應(yīng)該優(yōu)選控制氧氣的滲透性，并且在有些情況下允許一些氧氣滲過容器塞與葡萄酒接觸，而在其他情況下能夠顯著地阻擋氧氣的進(jìn)入。
為了克服由容器塞引起的制品污染問題并能同時(shí)優(yōu)選對(duì)氧氣的滲透率保持控制，已經(jīng)開發(fā)出了多種方法。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，涂層能夠用于改善軟木塞的性能。例如，蠟和石蠟可用作涂層，并能被應(yīng)用于軟木塞上，以改善密封性能。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，蠟涂層也可降低隨著時(shí)間的推移浸入到軟木中的液體量。硅酮涂層也已應(yīng)用于軟木塞上，用于改善軟木塞的插入和拔出?？梢哉J(rèn)為，在插入和拔出過程中，硅酮涂層能夠減小軟木塞和瓶子之間的摩擦力。當(dāng)軟木塞在轉(zhuǎn)筒中鼓轉(zhuǎn)時(shí)，通常就可將這種類型的涂層應(yīng)用到軟木塞上。軟木塞可與固定蠟塊一起鼓轉(zhuǎn)，或者使用液體蠟噴射或噴灑到軟木塞上。這時(shí)，涂層就能夠通過軟木塞之間的物理接觸從一個(gè)軟木塞擴(kuò)散到另一個(gè)軟木塞，從而能夠傳遞涂層和均勻分布涂層。也可以通過加熱來輔助這一過程。
已經(jīng)有人進(jìn)行了幾種嘗試在容器塞和葡萄酒之間放置其他形式的物理擋板，用于防止腐壞成分傳遞到葡萄酒中。這些嘗試中的多數(shù)是根據(jù)在容器塞的末端上應(yīng)用涂層的原則來進(jìn)行工作的，涂層所采取的形式可以是能夠固化和干燥而形成薄膜涂層，或者采用可附著在容器塞末端上的聚合薄膜。遺憾的是，利用這些技術(shù)制造的容器塞的特性總不能令人滿意。假如不希望受到理論的束縛，可以認(rèn)為，這些方法的問題就是盡管容器塞是可以壓縮的，但涂層通常不能壓縮。從而會(huì)導(dǎo)致涂層中出現(xiàn)缺陷，例如破裂、脫落、折皺及類似問題。專利申請(qǐng)書WO 00/34140意欲能夠克服這些問題，并描述了具有本體和厚的模制彈性體插塞的組合容器塞，其中彈性體插塞位于容器塞的末端。彈性體插塞為瓶子提供密封，并被要求作為所謂能夠防止葡萄酒與容器塞的軟木本體接觸的腐壞物擋板。使用這種方法的困難就是雖然其可以克服腐壞物問題，但卻會(huì)引起另外的問題和/或具有多個(gè)缺點(diǎn)。一般而言，每個(gè)容器塞的單位成本顯著比軟木塞的單位成本高，從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度這不是我們希望的。此外，在該專利中描述的這種類型的彈性體插塞通常具有高的氧氣透過率，這就意味著使用這種類型的插塞不能期望降低葡萄酒在儲(chǔ)藏中發(fā)生的氧化。由于將容器塞精確地定位在容器的開口中對(duì)容器塞的性能來說至關(guān)重要，所以需要昂貴的壓蓋機(jī)，以確保容器塞一旦在裝配之后能夠具有足夠好的性能。如果使用這些容器塞，將大大減慢瓶裝制品的制造。
因此，希望能夠提供這樣的容器塞，它們能夠克服或基本改善與容器中物質(zhì)被構(gòu)成容器塞的材料污染相關(guān)的問題，并且同時(shí)仍能夠優(yōu)選對(duì)氧氣透過容器塞進(jìn)行控制。
本申請(qǐng)人已經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的容器塞進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有涂層技術(shù)的絕大部分缺點(diǎn)都是由于在將容器塞插入容器開口的過程中容器塞的徑向壓縮引起的。由于不能將這一步從包裝過程中去掉，因此本申請(qǐng)人努力尋找用于控制該徑向壓縮負(fù)面影響的方法。作為對(duì)它們進(jìn)行研究的結(jié)果，本申請(qǐng)人驚訝地發(fā)現(xiàn)，所觀察到的問題不是因?yàn)楸旧砉娜萜魅膲嚎s，而是與容器塞在壓縮過程中其末端上的薄膜非均勻變形有關(guān)。由于當(dāng)容器塞被壓縮時(shí)用于形成容器塞的絕大部分材料沒有考慮到薄膜的均勻變形，所以發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)共同問題。薄膜的變形缺乏均勻性將會(huì)導(dǎo)致缺陷的產(chǎn)生，進(jìn)而，又會(huì)損害涂層的完整性。并且發(fā)現(xiàn)，如果能夠克服薄膜的非均勻變形的作用，則與覆蓋薄膜的使用相關(guān)的問題就能夠得到改善。作為對(duì)覆蓋容器塞進(jìn)行研究的一部分，本申請(qǐng)人還開發(fā)了一種將薄膜應(yīng)用到容器塞上的改進(jìn)方法。這種方法能夠用于本發(fā)明容器塞的制造。這種新方法提供的最令人驚訝的益處是，盡管容器塞在加工過程變形，但一旦加工完成之后就不會(huì)在容器塞上產(chǎn)生折皺的薄膜。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種容器塞，所述容器塞包括可壓縮本體，其具有至少一個(gè)用于插入容器開口中的末端；以及薄膜，其位于可壓縮本體的末端上，用于在可壓縮本體和容器中的物質(zhì)之間提供保護(hù)層。其中，在可壓縮本體的末端上至少有一個(gè)區(qū)域具有至少一種特性一旦本體為插入容器開口中而被壓縮時(shí)，所述區(qū)域的壓縮不會(huì)顯著地負(fù)面影響到由薄膜所提供的保護(hù)層。在可壓縮本體的末端上具有多種區(qū)域特性，這些特性如果具有將用于維持由薄膜所提供的保持層。一種特性是，位于容器塞的可壓縮本體的末端上的區(qū)域在可壓縮本體的末端的表面所在平面上可被大致均勻地壓縮。
因此，在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種容器塞，所述容器塞包括可壓縮本體，其具有至少一個(gè)用于插入容器開口中的末端，且包括位于本體一個(gè)末端上的區(qū)域，所述區(qū)域提供出一個(gè)表面，并在該表面所在的平面上可被大致均勻地壓縮；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，用于在可壓縮本體和容器中的物質(zhì)之間提供保護(hù)層。因此，在本體為插入容器開口中而被壓縮時(shí)，所述區(qū)域的壓縮不會(huì)負(fù)面影響到由薄膜所提供的保護(hù)層。
還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果特性是這樣的，即容器塞本體的末端被以這種方式構(gòu)造，即本體的末端所提供出的表面的橫截面積小于容器塞本體的橫截面積，則能夠?qū)崿F(xiàn)相同的結(jié)果。因此，在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種容器塞，所述容器塞包括可壓縮本體，其具有一定的橫截面積和至少一個(gè)用于插入容器開口中的末端；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，用于在可壓縮本體和容器中的物質(zhì)之間提供保護(hù)層。其中，在可壓縮本體的末端上至少一個(gè)區(qū)域向著末端縮減，從而使所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積，因此一旦本體為插入容器開口中而被壓縮時(shí)，該區(qū)域的壓縮不會(huì)負(fù)面影響到由薄膜所提供的保護(hù)層。
本發(fā)明還涉及包裝中安裝有本發(fā)明的容器塞的包裝制品。包裝制品優(yōu)選是流體制品例如油、葡萄酒或調(diào)味品。
因此，在另一個(gè)方面，本發(fā)明包括包裝制品，所述包裝制品包括具有開口的容器、位于所述容器內(nèi)的制品以及插入所述開口之中的容器塞，其中所述容器塞包括可壓縮本體，其具有至少一個(gè)插入所述開口之中的末端；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，用于在可壓縮本體和容器中的制品之間提供保護(hù)層。其中，在可壓縮本體的末端上至少一個(gè)區(qū)域具有這樣一種或多種特性，即一旦本體在插入容器開口的過程中受到壓縮時(shí)，所述區(qū)域的壓縮不會(huì)負(fù)面影響到由薄膜所提供的保護(hù)層。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種包裝制品，所述包裝制品包括具有開口的容器、位于所述容器內(nèi)的制品以及插入所述開口之中的容器塞，其中，所述容器塞包括可壓縮本體，其具有一定的橫截面積和至少一個(gè)插入所述開口之中的末端；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，用于在可壓縮本體和制品之間提供保護(hù)層。其中，至少位于可壓縮本體末端上的區(qū)域向著末端縮減，從而使所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積，因此一旦本體在插入開口的過程中受到壓縮時(shí)，所述末端的壓縮不會(huì)負(fù)面影響到由薄膜所提供的保護(hù)層。
在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種包裝制品，所述包裝制品包括具有開口的容器、位于所述容器內(nèi)的制品以及插入所述開口之中的容器塞，其中，所述容器塞包括可壓縮本體，其具有至少一個(gè)插入開口之中的末端，所述本體包括位于本體一個(gè)末端上的區(qū)域，所述區(qū)域提供出一個(gè)表面，并在該表面所在的平面上可被大致均勻地壓縮；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，用于在可壓縮本體和制品之間提供保護(hù)層。因此，在可壓縮本體在插入容器開口的過程中受到壓縮時(shí)，所述區(qū)域的變形不會(huì)負(fù)面影響到由薄膜所提供的保護(hù)層。
本發(fā)明還提供了一種制造至少在一個(gè)表面上，優(yōu)選在端面上，具有聚合薄膜的容器塞的優(yōu)選方法。該方法能夠用于制造前面所述的本發(fā)明的容器塞，或者可以用于制造在至少一個(gè)表面上具有聚合薄膜的任何容器塞。該方法包括如下步驟提供容器塞，所述容器塞具有可壓縮本體，所述可壓縮本體具有至少一個(gè)末端，且末端提供出一個(gè)表面；提供聚合薄膜；加熱聚合薄膜；以及將聚合薄膜和所述表面彼此擠壓在一起，以將聚合薄膜附著在表面上，其中，薄膜的加熱可以在擠壓步驟的同時(shí)或之前進(jìn)行。


圖1示出了本發(fā)明的優(yōu)選容器塞的一個(gè)末端的局部側(cè)視圖；圖2示出了本發(fā)明的容器塞的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的側(cè)視圖；圖3示出了本發(fā)明的優(yōu)選容器塞的末端的局部縱向剖視圖；
圖4示出了另一個(gè)優(yōu)選容器塞的縱向剖視圖；圖5示出了沿圖3中的線V-V向下所視的圖3的容器塞的俯視圖；圖6是本發(fā)明的優(yōu)選容器塞的側(cè)視圖；圖7示出了本發(fā)明的優(yōu)選容器塞的局部縱向剖視圖；圖8示出了本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選容器塞的局部縱向剖視圖；圖9示出了在將薄膜應(yīng)用到容器塞末端之前的位于模具中的容器塞；圖10示出了在支承板將薄膜擠壓在容器塞兩個(gè)末端之前的模具中的容器塞。
具體實(shí)施例方式
包裝制品的大批量制造對(duì)容器塞的要求是使其能夠在成品制造過程經(jīng)受住施加給容器塞的工況。如果不考慮容器塞所應(yīng)用的行業(yè)，通常施加給容器塞的一種基本工況是在其插入容器開口之前會(huì)被至少部分地壓縮。一旦壓縮力被釋放，容器塞通常就會(huì)膨脹，從而可使容器塞緊配合在容器開口中。容器塞通常與容器的開口形成過盈配合。在葡萄酒行業(yè)中，裝瓶操作通常使用高速加塞機(jī)，它們可使蓋子承受巨大的壓縮力。這些機(jī)器通常使用多個(gè)壓縮爪來徑向壓縮容器塞本體，將容器塞本體從正常直徑壓縮到顯著較小的直徑，通常大約是原始尺寸的三分之一。然后，使用滑塊將容器塞從壓縮機(jī)的壓縮爪直接推進(jìn)容器的開口中，在此，容器塞試圖膨脹到其原始直徑，從而可將瓶子密封起來。葡萄酒行業(yè)中使用的典型軟木塞大約45mm長(zhǎng)，直徑大約為24mm。酒瓶開口的典型內(nèi)徑大約為18mm。因此，在葡萄酒的包裝中容器塞需要顯著的壓縮。
對(duì)本發(fā)明中公開的容器塞所作的改進(jìn)適用于至少一端具有薄膜的任何可壓縮的容器塞。本發(fā)明的容器塞的特征是它們具有可壓縮本體。容器塞本體優(yōu)選能夠充分地壓縮，以使其能被壓縮至少5％，更優(yōu)選至少10％，甚至更優(yōu)選至少15％，甚至更優(yōu)選至少20％，還可更優(yōu)選至少30％，甚至更優(yōu)選至少40％，以及最優(yōu)選至少50％。為了實(shí)現(xiàn)這些可壓縮性參數(shù)，可以使用多種材料構(gòu)造本發(fā)明的容器塞的本體。
本質(zhì)上，只要使用通常適合制造容器塞的那些材料就能夠滿足前面所述的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，可以使用任何材料。可以用于構(gòu)造容器塞本體部分的材料包括軟木、膠合軟木、微膠合軟木或1+1軟木。作為一種替代性方法，容器塞本體可以由聚合材料制成。容器塞本體可以包括中密度或低密度的閉孔發(fā)泡塑料。這種發(fā)泡塑料可以包括從下面一組中選取的一種或多種聚合物塑料聚合物、惰性聚合物、均聚物、共聚物、三元共聚物、熱塑性彈性體和熱塑性聚烯烴。閉孔發(fā)泡塑料材料優(yōu)選包括從下面一組中選取的至少一種聚合物聚乙烯、茂金屬催化聚乙烯、聚丁烷、聚丁烯、聚氨酯、硅酮、乙烯基樹脂、聚酯、乙烯類丙烯酸酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙丙橡膠、丁苯橡膠、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、離聚物、聚丙烯、聚丙烯共聚物等等。這些類型的材料的實(shí)例見美國(guó)專利US 6,355,320。
容器塞本體也可以由纖維材料制成。纖維材料容器塞本體公開于美國(guó)專利US 5,665,462中，它們包括植物纖維材料例如棉花、亞麻屬植物、劍麻、亞麻、纖維素和黃麻，以及動(dòng)物源纖維材料例如安哥拉毛、羊毛、羊駝毛和它們的混合物。也可以使用人造纖維，包括乙酸纖維素、三乙酸纖維素、丙烯酸系纖維、尿芳香堿(芳香族聚胺)、人造絲、聚烯烴(例如，聚丙烯)、尼龍、聚酯、聚氨酯、滌綸、特氟隆和它們的混合物。也可以使用人造和/或天然纖維的混合物。
本發(fā)明的容器塞的總體形狀可以隨著容器塞本體的形狀發(fā)生顯著變化，其中容器塞本體的形狀由欲使用該容器塞的開口的形狀決定。由于容器塞本體優(yōu)選與使用該容器塞的容器開口形成過盈配合，因此，優(yōu)選地，容器塞本體具有至少一個(gè)末端能夠在形狀上與容器開口互補(bǔ)。因此，例如，容器塞本體可以是矩形、大致圓柱形，或者實(shí)際上可以是與容器開口互補(bǔ)的任何形狀。容器塞本體優(yōu)選為細(xì)長(zhǎng)狀。本發(fā)明的容器塞的本體的特征是它們具有至少一個(gè)末端，優(yōu)選具有兩個(gè)末端。容器塞本體的這一末端最后要插入容器的開口中，并與容器開口形成過盈配合，從而能夠提供容器塞性能。本發(fā)明最優(yōu)選的容器塞是容器塞本體具有兩個(gè)末端的細(xì)長(zhǎng)狀的容器塞，且容器塞本體呈大致圓柱形。容器塞的尺寸優(yōu)選為這樣長(zhǎng)度為30-60mm，更優(yōu)選為35-55mm，甚至更優(yōu)選為37-47mm，最優(yōu)選為大約38mm或大約45mm。容器塞本體優(yōu)選是直徑為18-30mm的圓柱形，直徑更優(yōu)選為22-26mm，甚至更優(yōu)選為23-25mm，最優(yōu)選為24mm。
本發(fā)明的容器塞可以用于具有能夠用容器塞密封的開口的任何容器。優(yōu)選地，容器是瓶子，并且容器塞被成型得可裝入該瓶子的開口即瓶嘴中。
本發(fā)明的容器塞在本體的至少一個(gè)末端上具有薄膜，一旦容器塞已插入容器開口中，該薄膜就可在容器塞的本體和容器中的物質(zhì)之間提供保護(hù)層。如果容器塞本體僅具有一個(gè)末端，則該薄膜就位于該末端上。如果容器塞本體具有多于一個(gè)的末端，則薄膜可以只位于一個(gè)末端上，或位于多個(gè)末端上。因此，假如容器塞本體具有兩個(gè)末端，則薄膜可以只位于一個(gè)末端上，或位于兩個(gè)末端上。如果具有兩個(gè)末端，優(yōu)選使薄膜位于兩個(gè)末端上。
薄膜優(yōu)選只覆蓋著本體的末端，不要移動(dòng)超出了未被壓縮本體的末端，例如向下移動(dòng)到本體的側(cè)面。
因此，薄膜優(yōu)選完全覆蓋著未被壓縮的容器塞的末端，但不要移動(dòng)超出了容器塞的末端。
根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)型容器塞可以使用多個(gè)不同的薄膜。薄膜可以是已被作為液體使用且允許凝固的涂層，或者是已被噴灑在或應(yīng)用于容器塞本體上的涂層。薄膜還可以是聚合薄膜。
優(yōu)選地，薄膜為聚合薄膜，優(yōu)選為多層聚合薄膜。聚合薄膜優(yōu)選包括一個(gè)隔離層和一個(gè)粘合層。隔離層優(yōu)選具有低的H2O、O2和CO2滲透率，并且優(yōu)選基本不能透過分子量大于40的有機(jī)分子。已知有多種材料能夠用于制造本發(fā)明容器塞中所使用的隔離層。優(yōu)選地，隔離層包括從下面一組中選取的一種或多種聚合物或材料聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-乙酸乙烯酯聚合物、聚氯乙烯、聚氯二乙烯、聚二氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、尼龍、聚乙烯醇、聚氨酯、聚丙烯腈、玻璃紙、surane、聚胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚環(huán)氧烷、聚環(huán)氧乙烷、纖維素、纖維素衍生物和含硅聚合物或金屬箔。優(yōu)選的隔離層包括尼龍、纖維素、聚乙烯、聚偏二氯乙烯(PVDC)、金屬或乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)。隔離層可以是本領(lǐng)域中通常使用的任意厚度。優(yōu)選地，隔離層厚度介于1-50微米，優(yōu)選為2-40微米，更優(yōu)選為5-30微米，最優(yōu)選為10-30微米。
薄膜也可優(yōu)選包含一個(gè)粘合層。該粘合層可以在應(yīng)用到容器塞本體之前通過噴霧器增添到薄膜上，或者在薄膜應(yīng)用到容器塞本體之前層壓在薄膜上。適合的粘合層包含從由熱熔性粘合劑或熱激活型粘合劑構(gòu)成的一組物質(zhì)中選取的那些粘合劑。因此，適合的粘合劑包含聚乙烯乙酸乙烯酯、聚酰胺、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸甲酯基聚合物、淀粉基粘合劑、碳水化合物基粘合劑、蛋白質(zhì)基粘合劑、動(dòng)物膠、橡膠、硅酮、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺-甲醛基粘合劑、不飽和聚酯、脲甲醛樹脂、間苯二酚、酚醛樹脂粘合劑、氨基甲酸乙酯、聚硫化物、乙烯類聚合物和乙烯乙酸乙烯酯聚合物。特別優(yōu)選粘合層為乙烯乙酸乙烯酯聚合物。
粘合層優(yōu)選具有0.1-15微米的厚度，更優(yōu)選4-15微米，最優(yōu)選10-15微米。如果使用熱激活型粘合劑，優(yōu)選使其具有高于30℃的激活溫度，更優(yōu)選高于50℃，最優(yōu)選高于80℃。
本發(fā)明的容器塞在可壓縮本體的末端上具有至少一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域具有至少這樣的一種特性，即一旦本體為了插入容器開口中而被壓縮時(shí)，該區(qū)域的壓縮不會(huì)顯著地負(fù)面影響到薄膜所提供的保護(hù)層。如果本體具有多于一個(gè)的末端，這種類型的區(qū)域可以位于任一個(gè)末端上，或者每個(gè)末端上都可以具有這種區(qū)域。該區(qū)域可以與容器塞本體的其余部分形成一個(gè)整體，或者可附著在容器塞本體的其余部分上，以形成組合的容器塞本體。該區(qū)域可以具有可提供所希望的結(jié)果的多種特性。
該區(qū)域的一種特性是該區(qū)域以這種方式向著其所在的末端逐漸縮減，即容器塞的末端的表面面積小于容器塞本體的其余部分的橫截面積。因此，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，用于提供一種改進(jìn)型容器塞的容器塞末端的特性是容器塞末端上的所述區(qū)域的至少一部分向著可壓縮本體的末端逐漸縮減?？s減形成的錐體是這樣的，即末端的橫截面積小于本體的橫截面積。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于為了維護(hù)薄膜的保護(hù)完整性要求容器塞本體的末端的橫截面積只能較小地縮減，因此只需要較小的錐體。錐體優(yōu)選是這樣的，即末端的橫截面積小于本體的橫截面的98％，更優(yōu)選小于96％，甚至更優(yōu)選小于92％，更優(yōu)選小于85％，甚至更優(yōu)選小于80％，更可優(yōu)選小于75％，最優(yōu)選小于70％。錐體的特別優(yōu)選范圍是這樣的，即容器塞末端的橫截面積是本體的橫截面積的65％-85％。假如不希望受到理論的束縛，可以認(rèn)為，這種縮減考慮到了對(duì)本體壓縮所引起的薄膜變形的控制。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，多種不同錐體中的任何一種錐體都能用于提供所希望的性能特點(diǎn)。例如，錐體可以是均勻或非均勻錐體。使用均勻錐體，意味著容器塞本體在接近末端時(shí)其厚度的縮減率是不變的。然而，優(yōu)選錐體為均勻錐體，因?yàn)檫@樣最容易進(jìn)行大批量制造，因此從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來說是我們最希望的。然而，至少原則上，任何類型的錐體都可以使用。因此，當(dāng)本體縮減時(shí)其側(cè)面在形狀上可以是平直的或彎曲的。優(yōu)選地，錐體的錐角不能太大，否則薄膜所在的本體末端就會(huì)變得比其即將密封的瓶子開口還小。如果出現(xiàn)這種情況，由薄膜所提供的保護(hù)層的有效性就會(huì)大打折扣。優(yōu)選使錐體只持續(xù)較小一部分容器塞本體。優(yōu)選使錐體部分長(zhǎng)度小于容器塞本體的30％，甚至更優(yōu)選小于容器塞本體的20％，更優(yōu)選小于10％，甚至更可優(yōu)選小于5％，甚至更優(yōu)選小于2％，最優(yōu)選小于1％。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管從原則上講，錐體幾乎可以橫貫容器塞本體的整個(gè)長(zhǎng)度，但如果該錐體基本只位于末端，其同樣有效。用于形成容器塞本體的錐體的一種優(yōu)選方法是在制造容器塞之后將末端加工出倒角以獲得錐形容器塞本體。對(duì)容器塞本體加工倒角的這一步驟可以在將薄膜附著在本體末端之前或之后進(jìn)行。下面的表(1)和表(2)列出了對(duì)多個(gè)不同尺寸的容器塞本體直徑使用不同尺寸倒角之后的相對(duì)表面面積。
表1

表2

在表中，倒角尺寸總和表示在本體兩側(cè)的倒角尺寸相加起來時(shí)的總和。因此，如果使用大小為2的倒角尺寸，意味著每側(cè)各去掉大約1mm的容器塞本體。
Sa＝表面面積(mm2)Ra＝加工倒角后軟木塞末端的表面面積/軟木塞的橫截面積容器塞本體優(yōu)選具有兩個(gè)末端。特別優(yōu)選地，當(dāng)利用錐形本體的特性制造改進(jìn)型容器塞時(shí)，如果具有兩個(gè)末端，則可壓縮本體的兩個(gè)末端均可被縮減。如果出現(xiàn)這種情況，兩個(gè)末端優(yōu)選以相同方式和相同程度縮減。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是，這種類型的容器塞能夠用于不區(qū)分容器塞兩末端的傳統(tǒng)裝瓶機(jī)中。因此，使用具有兩末端且兩末端上具有相似錐形的容器塞可以使容器塞實(shí)現(xiàn)所希望的功能，而不用考慮為了插入瓶子中機(jī)器需要對(duì)容器塞末端進(jìn)行選擇。
除了可通過對(duì)容器塞本體進(jìn)行機(jī)加工(可以在薄膜應(yīng)用之前或之后進(jìn)行)以實(shí)現(xiàn)上述錐體以外，該錐體還可以通過這種方式實(shí)現(xiàn)，即將預(yù)先加工成錐形的薄層或圓盤附著在容器塞本體的一個(gè)末端或多個(gè)末端上，以產(chǎn)生至少在一個(gè)末端上具有錐形區(qū)域的組合容器塞本體。雖然可以使用這種技術(shù)，但相對(duì)于機(jī)加工技術(shù)來說，制造這些容器塞將非常昂貴，因此不是低成本，從而不是我們優(yōu)選的。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，顯然可以組合使用這些技術(shù)。當(dāng)然，如果通過模制加工方法制造容器塞本體，可以將錐形構(gòu)造在模具中，這樣就可以形成具有錐體的成形容器塞。
位于容器塞本體的末端上的區(qū)域具有可被用來獲得所希望的結(jié)果的另一種特性，該特性用于在本體的一個(gè)末端上為容器塞提供一個(gè)區(qū)域，在此，該區(qū)域能夠在其確定的表面所在平面上大致均勻壓縮。在此可被大致均勻地壓縮，意味著當(dāng)該區(qū)域在第一個(gè)方向上受到確定力作用時(shí)，在該方向上的變形量與該區(qū)域在不同方向上受到同樣力作用時(shí)所觀測(cè)的變形量大致相同。作為一種替代性方法，如果該區(qū)域的末端不能呈現(xiàn)為平坦表面，則優(yōu)選該區(qū)域在與容器塞用于密封的容器開口的縱向軸線垂直的平面上可被大致均勻地壓縮。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果位于本體部分的末端上的區(qū)域在該平面上可被大致均勻地壓縮，則覆蓋在該區(qū)域上的薄膜的變形特性是這樣的，即壓縮不會(huì)損害由薄膜所形成的保護(hù)層的功效。雖然壓縮幾乎總會(huì)使得薄膜特性降級(jí)，但這些都會(huì)被最小化到可以接受的范圍之內(nèi)。
有許多方法可使容器塞末端上的區(qū)域具有大致均勻的壓縮率。一種優(yōu)選方法是確保容器塞本體由可均勻壓縮的材料制成。例如，如果使用天然軟木，由于天然軟木塞通常是以這種方式從樹上切削而成，即樹的年輪貫穿軟木塞，從而會(huì)很難實(shí)現(xiàn)均勻的壓縮率。由于年輪可產(chǎn)生具有不同壓縮率的區(qū)，因此使用這些材料通常沒有考慮軟木材料的均勻壓縮率。然而，如果容器塞本體包括以這種方式從軟木樹上切削而成的軟木塞，即與將軟木塞從樹上切下的通常方向橫向地切削形成軟木塞，這樣均勻性就能夠得到改善。膠合軟木塞可通過這種方式實(shí)現(xiàn)，即擠壓粘合劑和軟木顆粒的混合物使其通過熱模，用于產(chǎn)生可被切削和磨削成圓柱形容器塞的棒材。在軟木顆粒從料斗喂入和擠出過程中，不同大小的軟木顆粒優(yōu)先對(duì)自己進(jìn)行定位，因此最終的軟木塞并不完全是均質(zhì)的。此外，每個(gè)單獨(dú)的顆粒具有不同的壓縮特性且指向不同。因此，膠合軟木塞在徑向壓縮作用下比沿著通常方向切削而成的天然軟木塞能更為均勻地變形，然而，它們?cè)趶较驂嚎s過程中并不是精確地均勻變形。因此，如果使用具有特殊剛度和粘合特性的某些薄膜，可以使得膠合軟木塞具備所需要的壓縮均勻度。
實(shí)現(xiàn)相同結(jié)果的另一種方法是將在表面所在平面上可被大致均勻地壓縮的一種材料例如圓盤或薄層附著在本體的末端上，以形成在一個(gè)末端上具有這種區(qū)域的組合容器塞本體，即該區(qū)域在其確定的表面所在平面上可以大致均勻壓縮。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用由可均勻壓縮的材料制成的圓盤或薄層附著在容器塞上以形成組合容器塞本體時(shí)，重要的特性是圓盤或薄層的壓縮性能，而不是本身公知的整個(gè)容器塞本體的壓縮性能。因此，只要圓盤或薄層的壓縮特性可以接受，則容器塞本體其余部分的壓縮特性即使缺少均勻性也無關(guān)緊要。優(yōu)選地，如果容器塞具有兩個(gè)末端，則可均勻壓縮材料的區(qū)域位于每個(gè)末端上。有任意多種可均勻壓縮的材料能夠用于形成上述的圓盤或薄層，并且這些材料對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說非常清楚。原則上，可以使用任何可被大致均勻地壓縮的材料。本領(lǐng)域普通工人都能夠通過使用簡(jiǎn)單的壓縮試驗(yàn)來迅速確定一種材料是否能夠均勻壓縮。
當(dāng)然，位于容器塞本體末端上的區(qū)域的多種特性可以共同作用以制造改進(jìn)型容器塞。因此，在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，在容器塞本體末端上至少有一個(gè)區(qū)域向著所述末端逐漸縮減，并且，在容器塞本體的末端上，該區(qū)域還要在由其確定的表面所在平面上能夠均勻壓縮。如果容器塞具有兩個(gè)末端，優(yōu)選使每個(gè)末端上都如此。
本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明容器塞包裝的制品。本發(fā)明優(yōu)選的包裝制品是流體制品，并且特別是油、葡萄酒和醋。本發(fā)明包裝制品使用的優(yōu)選容器是瓶子，特別是玻璃瓶。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種制造這樣一種容器塞的方法，即該容器塞在其至少一個(gè)表面上具有用于保護(hù)所述表面的聚合薄膜，所述方法包括如下步驟(a)提供一個(gè)容器塞，所述容器塞具有可壓縮本體，所述本體具有至少一個(gè)末端，且所述末端提供出一個(gè)表面；(b)提供聚合薄膜；(c)加熱聚合薄膜；以及(d)將所述聚合薄膜和所述表面彼此擠壓在一起，以將所述薄膜附著在所述表面上，其中，加熱聚合薄膜的步驟可以與擠壓步驟同時(shí)進(jìn)行，或先于進(jìn)行。
提供容器塞的步驟優(yōu)選包括將容器塞定位在容器塞保持裝置之中。一種優(yōu)選的容器塞保持裝置是具有用于接收容器塞的內(nèi)腔的模具。內(nèi)腔的優(yōu)選內(nèi)徑介于比要使用這種工序加工的容器塞的外徑小4mm和大4mm的范圍之內(nèi)。特別優(yōu)選地，內(nèi)腔的內(nèi)徑與容器塞的外徑相配。內(nèi)腔上的較小直徑是為了在整個(gè)加工過程中能夠?qū)⑷萜魅喂痰乇３衷谶m當(dāng)?shù)奈恢蒙?，而較大的直徑是在如果需要的情況下使薄膜懸掛在容器塞的末端上。優(yōu)選模具所具有的長(zhǎng)度小于容器塞的長(zhǎng)度，從而會(huì)有至少一部分容器塞從模具的內(nèi)腔中伸出。模具的形狀依賴于要使用這種方法加工的容器塞的形狀。優(yōu)選地，模具內(nèi)腔的形狀與容器塞本體的形狀互補(bǔ)。模具能被成型為這樣，即容器塞只有一個(gè)末端要使用這種方法加工(在這些情況下，模具的一個(gè)末端具有底板，用于防止容器塞從內(nèi)腔的兩個(gè)末端伸出)，或者容器塞的兩個(gè)末端能被同時(shí)處理，在這種情況下，模具的兩個(gè)末端均敞開，且模具成大致管狀，從而可使容器塞從每個(gè)開口端伸出。
能夠使用這種工序加工的容器塞的類型是前面描述的容器塞。能使用這種工序加工的容器塞在至少一個(gè)表面例如末端上可以具有薄膜，或者在使用這種工序加工之前可以不具有薄膜。能夠在這種方法中使用的薄膜是那些在前面描述的聚合薄膜。
一旦容器塞為應(yīng)用聚合薄膜而被以所希望的方位提供時(shí)，就可提供合適的聚合薄膜。在優(yōu)選實(shí)施例中，聚合薄膜以纏繞在兩個(gè)薄膜保持元件之間的連續(xù)聚合薄膜的形式提供。聚合薄膜通常纏繞在這兩個(gè)薄膜保持元件之間。薄膜保持元件優(yōu)選布置得能夠協(xié)力使薄膜沿所要求的任一方向前行。薄膜保持元件優(yōu)選這樣布置或定向，即聚合薄膜的一個(gè)表面與該聚合薄膜所要連接的容器塞末端的表面處在大致相同的平面上。聚合薄膜優(yōu)選包括作為外層的粘合層，且薄膜的方位優(yōu)選是這樣的，即面對(duì)著容器塞末端的薄膜的側(cè)面具有作為外層的粘合層。
在本發(fā)明的工序中，薄膜的加熱先于或與擠壓步驟同時(shí)進(jìn)行。加熱可通過多種方法實(shí)現(xiàn)，包括借助于吹過薄膜表面的空氣或其他氣體的加熱氣流先于擠壓步驟對(duì)薄膜進(jìn)行預(yù)加熱。也可以在擠壓步驟之前使薄膜通過加熱室或加熱區(qū)，在這種情況下，熱量在加熱室或加熱區(qū)中被傳遞給薄膜。加熱還可以對(duì)保持著容器塞的模具進(jìn)行加熱來實(shí)現(xiàn)，或者作為一種替代性方法，用于將薄膜壓到容器塞上的支承板能夠處在高溫，從而在進(jìn)行擠壓熱量就可被傳遞到薄膜。加熱優(yōu)選是這樣的，即薄膜被加熱到能充分使其外層軟化、熔化或激活的溫度，通常至少40℃，優(yōu)選至少80℃，更優(yōu)選至少120℃。
在本發(fā)明的工序中，薄膜和容器塞的表面被彼此擠壓在一起，從而可將薄膜附著在表面上。有多種方法可將聚合薄膜和容器塞表面彼此擠壓在一起。因此，例如，聚合薄膜可被保持在合適的位置上，而將容器塞表面擠壓靠著薄膜上。如果是這種情況，支承板通常用于確保薄膜在擠壓時(shí)不要遠(yuǎn)離容器塞變形。作為一種替代性方法，薄膜和模具可以彼此相對(duì)移動(dòng)，以將容器塞表面和聚合薄膜擠壓在一起。然而，優(yōu)選使容器塞相對(duì)牢固地保持著，而將薄膜通過可移動(dòng)的支承板擠壓在容器塞的表面上。優(yōu)選地，支承板與保持著容器塞的模具在擠壓過程中共同作用切割薄膜，從而可使薄膜只位于容器塞末端的表面上。擠壓要使用足夠大的力進(jìn)行，以使容器塞的可壓縮本體壓縮至少0.5％，更優(yōu)選至少1％，更優(yōu)選至少2％，更可優(yōu)選至少3％，甚至更優(yōu)選至少10％，最優(yōu)選至少15％。理論上擠壓步驟可以執(zhí)行任意長(zhǎng)的時(shí)間。然而，優(yōu)選執(zhí)行0.1-60秒，更優(yōu)選0.1-15秒，最優(yōu)選0.1-5秒。一旦擠壓完成，就可通過移開支承板來將力卸掉。
本發(fā)明的工序能夠以這種方式出現(xiàn)，即容器塞只有一個(gè)末端被處理，或作為一種替代性方法，容器塞的兩個(gè)末端被前面所述的工序同時(shí)處理。如果采用這種方式，需要使用兩個(gè)支承板和兩個(gè)聚合薄膜。一旦擠壓步驟完成，就可將一個(gè)或多個(gè)支承板釋放，以降低壓力。如果工序被作為一個(gè)連續(xù)過程來運(yùn)行，則薄膜需要前行，并提供另一個(gè)容器塞，然后重復(fù)該工序。實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行的一種方法是使多個(gè)模具布置在它們所在的軸或滑板上，在一個(gè)容器塞處理完成之后，軸或滑板前行到另一個(gè)位置，以提供新容器塞用于處理，已處理的容器塞可利用滑塊沖出和替換。這樣，可使得工序相對(duì)高效和同步，且低成本，因此可使工序以連續(xù)方式運(yùn)行。
前面所進(jìn)行的描述概述了本發(fā)明的容器塞和本發(fā)明的工序?，F(xiàn)在將參看附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述。
圖1示出了容器塞的一個(gè)末端的局部圖。在容器塞本體的末端上具有薄膜(1)和區(qū)域(2)，其中區(qū)域(2)在容器塞本體的末端上所提供的表面所在平面上可被大致均勻地壓縮。
圖2示出了每個(gè)末端都具有薄膜(1)的本發(fā)明的另一種優(yōu)選容器塞。在容器塞的每個(gè)末端上均具有區(qū)域(2)，每個(gè)區(qū)域在容器塞末端提供上的表面所在平面上可被大致均勻地壓縮。在該實(shí)施例中，這種可被大致均勻地壓縮的區(qū)域位于容器塞的每個(gè)末端上，并且考慮到了容器塞在自動(dòng)加塞機(jī)中的應(yīng)用。
圖3示出了本發(fā)明的另一種優(yōu)選容器塞的局部剖視圖。圖3中的容器塞引入一個(gè)錐體。薄膜(1)位于容器塞本體(3)的端面上，且該容器塞本體的末端具有由錐形的側(cè)邊(4)和(5)表示的錐體，這樣，設(shè)有薄膜(1)的容器塞端面的橫截面積就會(huì)小于容器塞本體的橫截面積。
圖4是兩端均具有錐體的本發(fā)明的一種優(yōu)選容器塞。薄膜(1)位于容器塞本體(3)的每個(gè)末端上。容器塞本體的每個(gè)末端如圖所示逐漸縮減，從而薄膜(1)所覆蓋的末端的表面面積小于容器塞的橫截面積。
圖5示出了沿圖3中的線V-V向下所視的俯視圖。外環(huán)(6)表示容器塞本體的側(cè)邊，內(nèi)環(huán)(7)表示位于錐體之后的容器塞本體的末端上的表面。
圖6表示本發(fā)明的一種特別優(yōu)選實(shí)施例。該實(shí)施例展示了在本體的末端上錐體和可被大致均勻地壓縮的區(qū)域的組合結(jié)果。容器塞具有容器塞本體(3)，且容器塞本體在每個(gè)末端上具有薄膜(1)。在容器塞本體的每個(gè)末端上具有可被大致均勻地壓縮的區(qū)域(2)，且每個(gè)區(qū)域的至少一部分成錐形，從而每個(gè)末端具有的橫截面積小于本體的橫截面積。錐形本體的側(cè)邊(4)和(5)被清楚地示出。
圖7和8示出了在容器塞本體的末端上的不同的優(yōu)選錐體。在圖7中，具有容器塞本體(3)，且容器塞本體在其末端上具有薄膜(1)。而且還具有錐形側(cè)邊(4)和(5)。圖7中的錐體的錐形度小于圖3和4中的錐體的錐形度，并示出了錐體的錐角能夠怎樣變化。
在圖8中，具有容器塞本體(3)，且容器塞本體在一個(gè)末端上具有薄膜(1)。在這種情況下，邊(8)和(9)被這樣縮減，即它們與橫截面積小于容器塞本體的橫截面積的容器塞末端以圓角形式過渡。
圖9示出了使用容器塞保持裝置定位的容器塞本體(3)。容器塞的兩個(gè)末端從容器塞保持裝置的末端伸出。
圖10是剛好位于擠壓步驟之前的本發(fā)明工序的示意圖。如圖9所示，圖中具有一個(gè)容器塞保持裝置(11)，容器塞的兩個(gè)末端(12)和(13)從中伸出。并且，還設(shè)有兩個(gè)聚合薄膜(14)、(15)和支承板(16)、(17)，其中聚合薄膜為連續(xù)薄膜的一部分，支承板用于將薄膜擠壓在容器塞的末端上。在擠壓完成之后，支承板(16)和(17)會(huì)被釋放，并且薄膜沿著圖中所示的方向前進(jìn)，以處理另一個(gè)容器塞。如圖所示，聚合薄膜包含空位(18)和(19)，表示此處的聚合薄膜在處理前面容器塞的過程中已被從連續(xù)薄膜中沖出。
現(xiàn)在，通過參照所附的實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更充分地描述。然而，應(yīng)當(dāng)明白，下面的描述只是說明性的，而不應(yīng)該以任何方式將其作為是對(duì)上述本發(fā)明的一般性的限制。
實(shí)例1覆蓋薄膜的準(zhǔn)備使用傳統(tǒng)的共擠出吹塑薄膜裝置制造具有5微米厚的乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)層且含有15微米的高密度聚乙烯層的20微米厚的多層薄膜。
使用傳統(tǒng)技術(shù)通過擠壓和層壓制造含有EVA/PE/PVDC/尼龍層的40微米厚的多層薄膜。
制造末端覆蓋有薄膜的軟木塞制造出具有直徑為26mm、深度為42mm的圓柱形內(nèi)腔的切割工具。從一批商品軟木中取出直徑為24mm、長(zhǎng)度為45mm的軟木塞。將軟木塞放置在切割工具內(nèi)，并使薄膜保持在軟木塞和支承板之間，隨后再利用所述工具通過將軟木塞擠壓在加熱的支承板(125℃)上，從而能一步將EVA/PE/PVDC/尼龍薄膜和聚乙烯/EVA薄膜覆蓋在軟木塞的末端上。然后，對(duì)每個(gè)軟木塞進(jìn)行測(cè)量，以確定薄膜的直徑與軟木塞直徑的比值。
因此，如果薄膜只位于容器塞本體的末端上并且完全覆蓋著末端，則R＝1.00。如果薄膜包罩著容器塞的末端，則R＝1.08。
對(duì)覆蓋后的軟木塞加工倒角以減小R值然后，將多個(gè)覆蓋后的軟木塞的棱邊在砂紙上轉(zhuǎn)動(dòng)來對(duì)它們加工倒角，以制造錐形軟木塞。在這些情況下，容器塞末端表面的橫截面積小于容器塞本體的橫截面積。從而，可產(chǎn)生0.92、0.83、0.79和0.75的R值。
涂覆蠟和硅酮通過將100個(gè)軟木塞與固體石蠟一起滾動(dòng)20分鐘然后再在軟木塞上噴灑1ml的7004 CAF硅酮并持續(xù)滾動(dòng)30分鐘，來為軟木塞涂覆蠟和硅酮。這樣做目的是改善軟木塞插入瓶頸的性能。
R值和容器塞末端的表面面積的比值對(duì)氣體滲透的作用在瓶裝時(shí)進(jìn)入瓶子之中的空氣的量能夠通過下面方式來查看在瓶裝時(shí)應(yīng)用真空裝置，并將瓶子倒置，以及觀察涌入瓶子中的氣泡。(0-沒有涌入，5-最大量的涌入)

Ra＝容器塞末端的表面面積/容器塞的橫截面積。
顯然，當(dāng)容器塞本體具有錐體部分時(shí)，氧氣的滲透量處于最佳的級(jí)別上。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，顯然，可以預(yù)想，最佳的錐體將會(huì)根據(jù)容器塞的可壓縮材料的特性、覆蓋薄膜的特性以及其最終要插入的開口的尺寸而變化。
實(shí)例2軟木塞移動(dòng)試驗(yàn)用于區(qū)分軟木塞密封能力的另一個(gè)試驗(yàn)稱為移動(dòng)試驗(yàn)。該試驗(yàn)測(cè)量多個(gè)允許葡萄酒向上行進(jìn)至軟木塞和瓶頸之間的瓶子。記錄葡萄酒行進(jìn)的距離。通過持續(xù)一星期將瓶子朝下放置并將它們加熱至30℃來加速該試驗(yàn)。熱量可以增加葡萄酒作用在密封裝置上的壓力。覆蓋著薄膜的軟木塞移動(dòng)通常與浸入薄膜下的葡萄酒有關(guān)。浸透的程度也可以測(cè)量。
使用這種方法對(duì)覆蓋著薄膜的四種軟木塞進(jìn)行試驗(yàn)。通過在覆蓋聚合薄膜之前于軟木塞的末端上粘合4mm厚的橫切軟木圓盤對(duì)一些軟木塞進(jìn)行更改。每個(gè)軟木塞的類型是在它們完成之后直徑為24mm，長(zhǎng)度為44mm。
橫切意思就是沿著與通常切削酒瓶塞的軟木塞的方向垂直的方向切削圓盤。圓盤的端面最初面向或背離樹干。因此，皮孔(或最初允許空氣穿過樹皮而到達(dá)樹質(zhì)的氣孔)從圓盤的一面貫穿至另一面。天然軟木塞不能沿著這種方向切削，這是因?yàn)槠咸丫颇軌蛲ㄟ^皮孔由軟木塞的內(nèi)末端向上行進(jìn)至外末端。通常，軟木塞的端面最初面向地面或天空，并且皮孔橫跨通過軟木塞的本體。當(dāng)徑向壓縮橫切圓盤時(shí)，盡管不能精確均勻地變形，但比起通常切削而成的軟木塞其具有很好的變形均勻性。這就意味著，當(dāng)在圓盤棱邊上施加指向圓盤中心的作用力時(shí)，所產(chǎn)生的變形量與在圓盤棱邊的另一點(diǎn)上施加指向圓盤中心的同樣大小的力時(shí)所產(chǎn)生的變形量近似。當(dāng)軟木塞采用通常的方法切削而使末端最初指向地面和天空時(shí)，變形的均勻性會(huì)因年輪以及構(gòu)成軟木塞的晶胞的形狀和指向不同而變得很差。
軟木塞的四種類型是1.純粹天然軟木塞2.具有2mm直徑倒角的純粹天然軟木塞3.末端上粘合著橫切軟木圓盤的軟木塞4.末端上粘合著具有2mm倒角的橫切軟木圓盤的軟木塞。
在加工倒角之前，如實(shí)例1所述的那樣，通過加熱并將薄膜在125℃的溫度下擠壓在軟木塞上而為每個(gè)軟木塞覆蓋60微米厚的薄膜，所述薄膜由EVA/PE/PVDC/尼龍/EVA/HDPE層構(gòu)成。在裝瓶之前，通過翻轉(zhuǎn)60分鐘為軟木塞涂覆蠟和硅酮，每個(gè)軟木塞使用大約0.0087g蠟和0.0064g硅酮。將每個(gè)軟木塞重復(fù)六次地在30℃的溫度下儲(chǔ)藏三個(gè)星期，所得到的移動(dòng)和薄膜下浸透結(jié)果如下表所示。

上表清楚地表明，與天然軟木塞相比，具有倒角末端的容器塞已大大改善了性能特點(diǎn)。也可清楚地發(fā)現(xiàn)，在容器塞本體的末端上使用可被大致均勻地壓縮的區(qū)域或薄層，也能改善容器塞的性能。這些特征的組合顯然會(huì)更好。
權(quán)利要求
1.一種容器塞，包括可壓縮本體，其具有至少一個(gè)用于插入容器開口中的末端；以及薄膜，其位于可壓縮本體的末端上，用于在可壓縮本體和容器中的物質(zhì)之間提供保護(hù)層，其中，至少位于可壓縮本體末端上的區(qū)域至少具有以下特性，即當(dāng)本體因插入容器開口中而受到壓縮時(shí)，所述區(qū)域的壓縮不會(huì)對(duì)薄膜所提供的保護(hù)層造成顯著的負(fù)面影響。
2.如權(quán)利要求1所述的容器塞，其特征在于，可壓縮本體具有一定的橫截面積，所述特性包括所述區(qū)域的至少一部分向著可壓縮本體的末端逐漸縮減，從而使所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積。
3.如權(quán)利要求2所述的容器塞，其特征在于，所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積的96％。
4.如權(quán)利要求3所述的容器塞，其特征在于，所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積的85％。
5.如權(quán)利要求2所述的容器塞，其特征在于，所述薄膜是包括隔離層和粘合層的多層薄膜。
6.如權(quán)利要求5所述的容器塞，其特征在于，所述隔離層具有低的H2O、O2和CO2滲透率，并且基本上不能透過分子量大于40的有機(jī)分子。
7.如權(quán)利要求5所述的容器塞，其特征在于，所述隔離層包括從下面一組中選取的至少一種聚合物或材料聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚氯二乙烯、聚二氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、尼龍、乙烯-乙烯醇共聚物、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚環(huán)氧烷聚合物、聚環(huán)氧乙烷聚合物、纖維素、纖維素衍生物、含硅聚合物和金屬。
8.如權(quán)利要求5所述的容器塞，其特征在于，所述粘合層至少包括從下面一組中選取的熱熔性粘合劑或熱激活型粘合劑乙烯-乙酸乙烯酯、聚酰胺、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸甲酯基粘合劑、淀粉基粘合劑、碳水化合物基粘合劑、蛋白質(zhì)基粘合劑、動(dòng)物膠、橡膠、硅酮、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺-甲醛基粘合劑、不飽和聚酯、脲甲醛樹脂、間苯二酚、酚醛樹脂粘合劑、氨基甲酸乙酯、聚硫化物和乙烯類聚合物。
9.如權(quán)利要求2所述的容器塞，其特征在于，可壓縮本體具有兩個(gè)末端，薄膜被附著在每個(gè)末端上，且可壓縮本體具有位于每個(gè)末端上的區(qū)域，每個(gè)所述區(qū)域的至少一部分向著其所在的可壓縮本體的末端逐漸縮減，從而使每個(gè)所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積。
10.如權(quán)利要求2所述的容器塞，其特征在于，所述本體呈大致圓柱形。
11.如權(quán)利要求2所述的容器塞，其特征在于，所述區(qū)域在本體的末端上提供出一個(gè)表面，所述區(qū)域的至少一部分在該表面所在的平面上可被大致均勻地壓縮。
12.如權(quán)利要求2所述的容器塞，其特征在于，所述本體的至少一部分包括軟木、膠合軟木、微膠合軟木或人造軟木。
13.如權(quán)利要求1所述的容器塞，其特征在于，位于本體末端的所述區(qū)域在本體的末端上提供出一個(gè)表面，其中，所述特性包括所述區(qū)域的至少一部分在所述表面所在的平面上可被大致均勻地壓縮。
14.如權(quán)利要求13所述的容器塞，其特征在于，所述薄膜是包括隔離層和粘合層的多層薄膜。
15.如權(quán)利要求5所述的容器塞，其特征在于，所述隔離層具有低的H2O、O2和CO2滲透率，并且基本上不能透過分子量大于40的有機(jī)分子。
16.如權(quán)利要求14所述的容器塞，其特征在于，隔離層包括從下面一組中選取的聚合物或材料聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚氯二乙烯、聚二氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、尼龍、乙烯-乙烯醇共聚物、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚環(huán)氧烷聚合物、聚環(huán)氧乙烷聚合物、纖維素、纖維素衍生物、含硅聚合物和金屬。
17.如權(quán)利要求14所述的容器塞，其特征在于，粘合層包括從下面一組中選取的至少一種熱熔性粘合劑或熱激活型粘合劑乙烯-乙酸乙烯酯聚合物、聚酰胺、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸甲酯基粘合劑、淀粉基粘合劑、碳水化合物基粘合劑、蛋白質(zhì)基粘合劑、動(dòng)物膠、橡膠、硅酮、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺-甲醛基粘合劑、不飽和聚酯、脲甲醛粘合劑、間苯二酚、酚醛樹脂、氨基甲酸乙酯、聚硫化物和乙烯類聚合物。
18.如權(quán)利要求13所述的容器塞，其特征在于，所述可壓縮本體具有至少兩個(gè)末端，薄膜附著在每個(gè)末端上，且可壓縮本體具有位于每個(gè)末端上的區(qū)域，每個(gè)所述區(qū)域在其所在的本體末端上提供出一個(gè)表面，每個(gè)所述區(qū)域的至少一部分在該區(qū)域所提供的所述表面所在的平面上可被大致均勻地壓縮。
19.如權(quán)利要求13所述的容器塞，其特征在于，所述本體呈大致圓柱形。
20.如權(quán)利要求13所述的容器塞，其特征在于，本體具有一定的橫截面積，所述區(qū)域的至少一部分向著可壓縮材料的本體的末端逐漸縮減，從而使所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積。
21.如權(quán)利要求18所述的容器塞，其特征在于，每個(gè)所述區(qū)域向著其所在的可壓縮本體的末端逐漸縮減，從而使每個(gè)所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積。
22.一種容器塞，包括可壓縮本體，其具有一定的橫截面積和至少一個(gè)用于插入容器開口中的末端；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，用于在可壓縮本體和容器中的物質(zhì)之間提供保持層，其中，至少位于可壓縮本體末端上的區(qū)域向著末端逐漸縮減，從而使所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積，從而當(dāng)本體為插入容器開口中而受到壓縮時(shí)，所述區(qū)域的壓縮不會(huì)對(duì)薄膜所提供的保護(hù)層造成負(fù)面影響。
23.如權(quán)利要求22所述的容器塞，其特征在于，所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積的96％。
24.如權(quán)利要求23所述的容器塞，其特征在于，所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積的85％。
25.如權(quán)利要求22所述的容器塞，其特征在于，所述可壓縮本體具有至少兩個(gè)末端，薄膜附著在每個(gè)末端上，且可壓縮本體具有位于每個(gè)末端上的區(qū)域，每個(gè)所述區(qū)域向著其所在的可壓縮本體的末端逐漸縮減，從而使每個(gè)所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積。
26.如權(quán)利要求22所述的容器塞，其特征在于，所述本體呈大致圓柱形。
27.如權(quán)利要求22所述的容器塞，其特征在于，所述本體的至少一部分包括軟木、膠合軟、微膠合軟木或人造軟木。
28.如權(quán)利要求22所述的容器塞，其特征在于，所述區(qū)域在本體的末端上提供出一個(gè)表面，所述區(qū)域的至少一部分在所述表面所在的平面上可被大致均勻地壓縮。
29.一種容器塞，包括可壓縮本體，其具有至少一個(gè)用于插入容器開口中的末端，所述本體包括位于本體的一個(gè)末端上且提供出一個(gè)表面的區(qū)域，所述區(qū)域在所述表面所在的平面上可被大致均勻地壓縮；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，用于在可壓縮本體和容器中的物質(zhì)之間提供保持層，從而在本體為插入容器開口中而受到壓縮時(shí)，所述區(qū)域的壓縮不會(huì)對(duì)由薄膜所提供的保護(hù)層造成負(fù)面影響。
30.如權(quán)利要求29所述的容器塞，其特征在于，薄膜是多層薄膜，所述多層薄膜包括至少一個(gè)隔離層和至少一個(gè)粘合層。
31.如權(quán)利要求30所述的容器塞，其特征在于，所述隔離層具有低的H2、N2、O2和CO2滲透率，但基本上不能透過分子量大于40的有機(jī)分子。
32.如權(quán)利要求30所述的容器塞，其特征在于，隔離層包括從下面一組中選取的聚合物或材料聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚氯二乙烯、聚二氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、尼龍、乙烯-乙烯醇共聚物、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚環(huán)氧烷聚合物、聚環(huán)氧乙烷聚合物、纖維素、纖維素衍生物、含硅聚合物和金屬。
33.如權(quán)利要求30所述的容器塞，其特征在于，所述可壓縮材料的本體具有至少兩個(gè)末端，薄膜附著在每個(gè)末端上，且可壓縮材料的本體具有位于每個(gè)末端上的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域分別提供出一個(gè)表面，并且每個(gè)區(qū)域在其提供的表面所在的平面上可被大致均勻地壓縮。
34.如權(quán)利要求33所述的容器塞，其特征在于，可壓縮材料的本體具有一定的橫截面積，所述本體向著至少一個(gè)末端逐漸縮減，從而使至少一個(gè)末端的橫截面積小于可壓縮本體的橫截面積。
35.一種制造容器塞的方法，所述容器塞在其至少一個(gè)表面上具有用于保護(hù)所述表面的薄膜，所述方法包括如下步驟(a)提供容器塞，所述容器塞具有可壓縮本體，所述可壓縮本體具有至少一個(gè)末端，所述末端提供出一個(gè)表面；(b)提供聚合薄膜；(c)加熱聚合薄膜；以及(d)將所述聚合薄膜和所述表面彼此擠壓在一起，以將所述薄膜附著在所述表面上，其中，加熱薄膜的步驟可以在擠壓步驟的同時(shí)或之前進(jìn)行。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，提供薄膜的步驟包括提供包含有隔離層和粘合層的多層薄膜。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述粘合層是薄膜的外層，并且薄膜以這種方向設(shè)置，即在步驟(d)中，所述粘合層與所述表面接觸。
38.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述聚合薄膜被加熱至比聚合薄膜外層的軟化、熔化或激活溫度高的溫度。
39.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，在步驟(d)中，，所述擠壓足以將容器塞的可壓縮本體壓縮至少5％。
40.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述擠壓在0.1-5秒的時(shí)段內(nèi)持續(xù)。
41.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，薄膜以連續(xù)薄膜的形式提供。
42.一種包裝制品，包括(a)具有開口的容器，(b)位于所述容器內(nèi)的制品，(c)插入所述開口之中的容器塞，其中，所述容器塞包括可壓縮本體，其具有至少一個(gè)插入所述開口中的末端；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，從而可在可壓縮本體和容器中的制品之間提供保護(hù)層，其中至少位于可壓縮本體末端上的區(qū)域具有一種或多種特性，從而在本體在插入容器開口的過程中受到壓縮時(shí)，所述區(qū)域的壓縮不會(huì)對(duì)由薄膜所提供的保護(hù)層造成負(fù)面影響。
43.一種包裝制品，包括(a)具有開口的容器，(b)位于所述容器內(nèi)的制品，(c)插入所述開口之中的容器塞，其中，所述容器塞包括可壓縮本體，其具有一定的橫截面積和至少一個(gè)插入所述開口中的末端；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，從而可在可壓縮本體和制品之間提供保護(hù)層，其中，至少位于可壓縮本體末端上的區(qū)域向著末端縮減，從而使所述末端的橫截面積小于本體的橫截面積，從而在本體在插入容器開口的過程中受到壓縮時(shí)，所述末端的壓縮不會(huì)對(duì)由薄膜所提供的保護(hù)層造成負(fù)面影響。
44.一種包裝制品，包括(a)具有開口的容器，(b)位于所述容器內(nèi)的制品，(c)插入所述開口之中的容器塞，其中，所述容器塞包括可壓縮本體，其具有至少一個(gè)插入開口中的末端，所述本體包括位于本體一個(gè)末端上且提供出一個(gè)表面的區(qū)域，所述區(qū)域在所述表面所在的平面上可被大致均勻地壓縮；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，從而可在可壓縮本體和制品之間提供保護(hù)層，從而在本體在插入容器開口的過程中壓縮時(shí)，所述區(qū)域的壓縮不會(huì)對(duì)由薄膜所提供的保護(hù)層造成負(fù)面影響。
45.一種容器塞，包括可壓縮本體，其具有一定的橫截面積和至少一個(gè)用于插入容器開口中的末端；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，用于在可壓縮材料的本體和容器中的物質(zhì)之間提供保護(hù)層，其中，至少位于可壓縮本體末端上的區(qū)域向著所述末端逐漸縮減，從而使所述末端的橫截面積小于所述本體的橫截面積。
46.一種容器塞，包括可壓縮本體，其具有至少一個(gè)用于插入容器開口中的末端，所述本體包括位于本體的一個(gè)末端上且提供出一個(gè)表面的區(qū)域，所述區(qū)域在所述表面所在的平面上可被大致均勻地壓縮；以及薄膜，其附著在可壓縮本體的末端上，用于在可壓縮本體和容器中的物質(zhì)之間提供保護(hù)層。
全文摘要
公開了一種容器塞，包括可壓縮本體(2)，其具有至少一個(gè)用于插入容器開口之中的末端；以及薄膜(1)，其位于可壓縮本體(2)的末端上，用于在可壓縮本體和容器中的物質(zhì)之間提供保護(hù)層。其中，至少位于可壓縮本體末端上的區(qū)域至少具有以下特性，即當(dāng)本體因插入容器開口中而受到壓縮時(shí)，所述區(qū)域的壓縮不會(huì)顯著地負(fù)面影響由薄膜(1)所提供的保護(hù)層。
文檔編號(hào)B65D39/04GK1527782SQ02813424
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月4日
發(fā)明者諾爾瑪·凱瑟琳·馬西森, 諾爾瑪 凱瑟琳 馬西森 申請(qǐng)人:普羅科克公司