專利名稱：經(jīng)過改進(jìn)的用微波作用膨化谷物的扁平包裝袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品包裝，特別是在微波烤箱中膨化爆玉米花的柔性包裝。
以前提出了多種用于在微波烤箱內(nèi)膨化爆玉米花的方法或直角端裝有角撐板的包裝袋。美國專利US-4，691，374描述了一種可用來進(jìn)行烹調(diào)的包裝袋，其中成角狀聯(lián)接板的密封區(qū)設(shè)置在包裝袋的底部(見

圖1、3和4)。雖然這種包裝袋非常好，但是依然存在著某些缺點(diǎn)。值得注意的是圖9中的包裝袋呈普通橢圓形，如同吹脹的球。在進(jìn)行本發(fā)明的研制工作中，我們發(fā)現(xiàn)，用微波爐膨化爆玉米花的過程中，包裝袋易于形成橢圓或足球形狀，包裝袋的這種形狀影響接收器的效果。接收器是受微波感應(yīng)的片狀材料。接收器安置在包裝袋的一個(gè)壁上，用來吸收微波能量和以熱的形式傳遞能量，以使玉米膨化。我們還發(fā)現(xiàn)，在包裝袋下部的底板開始向上朝著包裝袋的各端部彎曲，并且容易使爆玉米花烤焦，這主要是因?yàn)樵谶@種情況下，食品沒有與接收器相接觸。
鑒于這些缺點(diǎn)，本發(fā)明的首要目的是提出一種方法，改進(jìn)包裝袋的形狀，在微波爐內(nèi)膨化爆玉米花時(shí)，隨著包裝袋膨脹，使得安置在包裝袋側(cè)板上的接收器更有效地工作。另一個(gè)目的是找到一種方法，改變包裝袋的形狀，以使接收器在尺寸上可以做得大些，不至于產(chǎn)生過度烤焦、炭化、或者燃燒。又一個(gè)目的是找到一種方法，使在微波爐內(nèi)膨脹的包裝袋保持有一個(gè)平面，尤其是包裝袋的下部面板，處于扁平狀態(tài)，以使該下部面板更好地適應(yīng)微波爐的底板。還有一個(gè)目的是增大下部面板的面積。本發(fā)明總的發(fā)明目的是提供一種方法，控制在微波爐中膨化谷物用的包裝袋的形狀，以改進(jìn)包裝袋的性能，這些性能可以通過測定爆玉米花的體積、爆玉米花的膨脹密度、未爆開谷粒的數(shù)量、排出蒸汽的可能性，以及包裝袋烤焦的程度顯示出來。
這些和其它有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)的和特殊的目的將在下面通過舉例，以及參考后面的說明加以理解。在理解了本發(fā)明所述的原理之后，本專業(yè)的技術(shù)人員能夠得出幾種本發(fā)明的變化形式。
所述的包裝件包括包裝袋，該包裝袋有一對面板，這對面板由沿徑向延伸，向中央突出的聯(lián)接板連接。包裝袋的底部有一堅(jiān)固耐久的密封區(qū)。在包裝袋的頂部由熱塑性粘合劑形成可破裂的密封區(qū)。這種熱塑性粘合劑的密封區(qū)允許在膨化谷物過程中，打開容器頂部，形成排氣口。底部密封區(qū)包括涂敷有粘合劑的密封區(qū)，它們以成角狀的形式從包裝袋的中央延伸，朝著側(cè)邊緣傾斜，沿包裝袋的整個(gè)底端設(shè)置有密封區(qū)，使容器底端封閉。上部密封區(qū)在各邊設(shè)有成角狀的粘合劑密封區(qū)，并且在各側(cè)面形成自由站立的、向外突出的，具有密封邊緣的三角形折片。它們傾斜的邊緣相交在包裝袋中央附近的兩個(gè)相互隔開的點(diǎn)上。四個(gè)折片相交的端點(diǎn)為包裝袋確定蒸汽排出區(qū)。在頂端和底端的成角狀密封區(qū)在四個(gè)點(diǎn)A-D上相交于包裝袋的面板。在包裝袋的面板中裝有接收器。由A-D四個(gè)點(diǎn)確定包裝袋的矩形區(qū)域。當(dāng)谷物在微波爐內(nèi)進(jìn)行膨化時(shí)，矩形區(qū)域保持相對平坦?fàn)顟B(tài)。
當(dāng)包裝袋處于扁平狀態(tài)時(shí)，聯(lián)接板相向延伸，幾乎到達(dá)包裝袋的中央。因此，聯(lián)接板最中央的折線靠得非常近，以致將包裝袋分隔成兩個(gè)平行的腔，即在包裝袋的下面板和聯(lián)接板之間的下腔，以及位于聯(lián)接板和包裝袋上面板之間的上腔。當(dāng)包裝袋被填充時(shí)，上腔由固定密封區(qū)保持封閉狀態(tài)，而下腔打開，接收要膨化的谷物和食用油。
參考下列附圖，對本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
圖1是形成包裝容器的紙坯內(nèi)表面的平面圖，它顯示了最佳的粘結(jié)劑附著區(qū)和接收器。
圖2是食品被裝入包裝袋之前，包裝袋被撐開時(shí)的透視圖。
圖3是圖2的頂視圖。
圖4是在微波爐內(nèi)爆玉米花膨化后，包裝袋的側(cè)視圖。
圖5是剛膨化后包裝袋頂部的透視圖。包裝袋倒置，底面位于頂面，所以能看到接收器。
圖6是剛膨化后包裝袋底部的透視圖。包裝袋倒置，圖示出底面，所以能看到接收器。
圖7是圖5中稍微放大的包裝袋頂部的平面圖。
圖8是如圖7中所看到的包裝袋頂部側(cè)視圖，包裝袋處于排氣之前的狀態(tài)。
圖9是與圖8相類似的側(cè)視圖，包裝袋處于氣體排出過程中。
圖10是相似于圖9的視圖，此時(shí)包裝袋正在被打開。
現(xiàn)在，參見圖1，其中圖解說明柔性片材10的內(nèi)側(cè)，由它為包裝件提供包裝袋22。可以看出，柔性片材10通常呈矩形，并包括相互平行的頂部邊緣和底部邊緣32和34，它們分別同相互平行的側(cè)邊36和38構(gòu)成直角。邊緣32形成包裝袋的頂部，邊緣34形成包裝袋的底部。側(cè)邊緣36和38以相互重疊的方式粘接，形成如下所述沿縱向延伸的重疊密封邊。
在柔性片材10的內(nèi)表面具有一對分別位于頂部和底部的、設(shè)有用于密封的熱塑性粘結(jié)劑的帶狀區(qū)域40和41，可以采用任何一種合適的施膠設(shè)備向紙坯涂敷粘合劑。用任何一種商業(yè)上適用的粘合劑可以形成粘合劑帶狀區(qū)40和41。最好采用熱敏感熱塑性粘合劑，如聚乙酸乙烯脂，或聚乙酸乙烯脂的共聚物的粘合劑，涂層重量為5～7磅/令紙。另一種合適的粘合劑是熱固性聚乙酸乙烯脂乳液粘合劑，例如俄亥俄卅哥倫布城富蘭克林國際公司商標(biāo)名為Duracet12的產(chǎn)品。如果需要，也可以使用其他粘合劑，如糊精或淀粉基粘合劑。當(dāng)包裝袋在高速自動(dòng)化設(shè)備中成型為管狀，并且進(jìn)行填充時(shí)，最好使用熱塑性熱密封粘合劑。在上述情況下，將粘合劑的帶狀區(qū)40和41固定在一起，經(jīng)過加熱和加壓形成密封邊。
粘合劑的帶狀區(qū)40和41可以有多種寬度，但只應(yīng)當(dāng)是合理的寬度，例如7/8英寸寬的粘合區(qū)最好。這樣，對于“浮體”有足夠的空間。粘合區(qū)在片材10中的位置變化取決于用來形成密封邊的熱密封夾具。
縱向密封邊28靠垂直配置的粘合劑帶狀區(qū)36和38沿縱向形成，帶狀區(qū)36和38分別位于紙坯10中相反的表面。粘合劑帶狀區(qū)36和38最好由熱塑性粘合劑形成。而且，如果需要，可以使用快速固化的精糊粘合劑或樹脂型粘合劑。當(dāng)密封邊28搭接，形成包裝袋22時(shí)，粘合劑帶狀區(qū)36和38互相接觸。因此，在兩個(gè)面對面粘合層之間形成一牢固的粘合區(qū)。同樣，在端部密封邊靠粘合劑帶狀區(qū)40和41形成的情況下，粘合劑帶狀區(qū)總是同對面的粘合劑帶狀區(qū)的一部分相接合，使一層粘合劑帶狀區(qū)，以面對面的方式，與另一層相密封。用這種方法，形成牢固的粘合區(qū)。它比單層粘合劑粘合普通紙形成的粘合區(qū)強(qiáng)度高。
片材10最好由兩層片材形成，例如由25磅/令紙漂白的不透油牛皮紙作為內(nèi)層，借助于適當(dāng)?shù)恼澈蟿┡c作為外層的30磅/令紙普通漂白牛皮紙形成疊層材料。在疊層之間設(shè)有微波接收器43。例如，美國專利US-4，735，513，US-4，878，675中描述的將金屬化的塑材膜夾在兩層牛皮紙之間，或者象美國專利申請SN456，159現(xiàn)在的美國專利US-4，970，358中描述的涂層。在接收器和內(nèi)層不透油的牛皮紙層之間，使用的粘合劑置好是聚乙酸乙烯脂基的乳液粘合劑，如新澤西州卡勒斯特Elektromek公司出品的Elektromek乙烯基乙酸共聚物的粘合劑。Duracet12粘合劑也能用于紙坯的內(nèi)部和外部，這兩種粘合劑涂層重量為4～6磅/令紙，比較而言，以前使用較小的接收器用43a表示。制造的接收器43可以比以前使用的大25%。
在制造過程中，沿六條畫好的線50～55折疊紙坯10，形成包裝袋22。線50～55不表示折痕，而是當(dāng)包裝袋22被成型之后，沿50～55形成折線。一般在生產(chǎn)過程中，沒有必要預(yù)先加工出折痕。在折線52和53之間是底平面板56。包裝袋的上部(右邊)分別由在折線50和55對面的平面部分58、58a形成。在平面板56的右側(cè)和平面板58的左側(cè)之間有聯(lián)接板。在圖1中，左邊的平面表示為60、60a，右邊的平面表示為62、62a。聯(lián)接板分別通過折線51和54連接。
在包裝袋22的底部設(shè)有相似于美國專利US-4，691，374中成角狀的密封區(qū)，它們與粘合劑設(shè)置區(qū)64-71的傾斜邊的位置相對應(yīng)。成角狀的密封邊包括聯(lián)接板和各面板之間的密封。在聯(lián)接板的各面板之間，包括一對位于包裝袋左邊和右邊的成角狀密封邊，其中成角狀區(qū)域66與成角狀區(qū)域67相密封。而成角狀密封區(qū)域65與成角狀密封區(qū)域64相密封。全部傾斜的密封邊向上朝外傾斜，離開包裝袋的中央，使各聯(lián)接板與相鄰的面板(頂部或底部)的部分區(qū)域相接觸，并粘接。顯而易見，雖然可以在聯(lián)接板和相鄰的面板上設(shè)有粘合劑涂敷區(qū)，當(dāng)然，也可以僅在這兩者之一中設(shè)置粘接劑涂敷區(qū)，不過這在一定程度上將形成粘接強(qiáng)度較弱的粘接區(qū)。
在包裝袋頂部設(shè)有第二組具有斜邊的密封區(qū)，該密封區(qū)包括第一組相配合的密封區(qū)68、70，以及第二組相配合的密封區(qū)71、72。兩組密封區(qū)都適合于將聯(lián)接板60a、62和面板56相密封。可以看出，固定密封區(qū)68-72的位置使這些傾斜的密封區(qū)沿折線傾斜。折線向上，并向著中央朝包裝袋的頂部32伸展。在包裝袋頂部各邊構(gòu)成角狀粘接劑密封區(qū)。如圖所示，形成四個(gè)可自由站立的，向外伸出的三角形折片75、75a、77、77a。在上述折片中，成角狀密封邊位于包裝袋各邊。在包裝袋中央附近頂端部32上，折片相交于兩個(gè)相隔開的點(diǎn)E和F。在三角形折片75、77相交處的點(diǎn)E和F之間的距離決定蒸汽排出區(qū)G。在圖7和圖8中示出封閉的蒸汽排出區(qū)。圖9表示在進(jìn)行膨化的最后階段，當(dāng)蒸汽排出時(shí)，區(qū)域G的形狀。
已經(jīng)看出，在微波爐內(nèi)加熱包裝袋直到谷物膨化，密封區(qū)68、70的頂點(diǎn)在A，角狀密封區(qū)71、72的頂點(diǎn)在B，相結(jié)合的粘合區(qū)64、65的頂點(diǎn)在C和D。這樣相交的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D決定了裝有接收器43的矩形底面區(qū)域73。由四個(gè)相交點(diǎn)A、B、C、D確定在粘結(jié)區(qū)端部和低板區(qū)域之間的相交線，致使底面保持相當(dāng)平坦的狀態(tài)，并且在膨化過程中很好地適應(yīng)于微波爐的底面板。
從粘合劑帶狀區(qū)40向下朝著軟包裝底部伸展，在紙坯左邊有兩個(gè)相配合的凸耳狀粘合劑涂敷區(qū)42、44，它們相互密封。在紙坯右邊也有兩個(gè)相配合的凸耳狀粘合劑涂敷區(qū)46、46，它們也相互密封。用凸耳狀粘接區(qū)42、44、46、48作為固定粘合區(qū)，使包裝袋的腔55上部部密封在一起。下面將對此進(jìn)行更為充分的描述。
聯(lián)接板的折線51和54將包裝袋分為兩部分，即扁平部分55和膨脹部分57。如圖2、3所示，固定粘接區(qū)42、44、46、48在爆玉米45被裝入包裝袋之前形成。固定密封區(qū)42、44、46、48將牢牢保持扁平部分55處于扁平狀態(tài)。這樣，使得可膨脹部分57能夠完全膨脹，以便將一定量的爆玉米和食用油45裝入包裝袋的膨脹部分57。這大大有助于提高包裝袋的填充效率。事實(shí)上，在一臺(tái)典型設(shè)備運(yùn)行條件下，固定密封區(qū)可以減少爆玉米落在地上的損耗量。這種損耗每天每臺(tái)填充機(jī)大約為60～100磅。
美國專利US-4，691，374描述的包裝袋和目前出售的所有其它用微波膨化爆玉米花的包裝袋膨脹時(shí)，容易形成橢圓形或球形。對比而言，本發(fā)明利用底部成角狀密封區(qū)與向外自由站立，并且突出的三角形折片75、77相協(xié)作，折片75、77分別在相互隔開的兩點(diǎn)E和F處匯聚。當(dāng)進(jìn)行微波加熱時(shí)，隨著包裝袋的膨脹，形成一個(gè)大底板73，該底板73保持平坦?fàn)顟B(tài)，以便支撐接收器43。這樣就使包裝袋呈矩形或盆形的形狀。通過測定膨脹的爆玉米花的體積，爆玉米花的膨脹密度，殘存的未膨化的啞豆數(shù)量，排出蒸汽，以及內(nèi)裝物被烤焦的程度，可以得知改進(jìn)了膨化性能。包裝袋的形態(tài)也易于和膨化性能相協(xié)調(diào)，并且不容易受變化因素的影響，例如膨脹速度、紙張濕度、谷粒溫度，等等。另外，選用的接收器43可以比以前使用的接收器43a(圖1示)更大些，并且非常安全。
當(dāng)需要時(shí)，具有傾斜邊的粘合區(qū)80、82可以設(shè)置聯(lián)接板與包裝袋的上面板58、58a之間，與角狀的密封區(qū)68～72對齊排列。
三條沿水平方向配置，用于使內(nèi)裝物定位的粘合劑涂敷區(qū)69、69a、69b保持食品45從所有路徑落入包裝袋22的底部34，采用的方法與美國專利US-4，691，374中描述的相似。
我們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過改善的盒形包裝容器的矩形形狀可以提高爆玉米的膨化及其綜合性能。傾斜密封區(qū)的相交角度影響最終包裝袋的幾何形狀。對于不同條件能夠確定出最佳方案。對于底部和上部的成角狀密封區(qū)，與包裝袋的徑向軸線成42～55°角時(shí)，可以得到好結(jié)果。
術(shù)語“角狀密封”意味著密封區(qū)相對于包裝袋徑向軸線有傾斜邊。如果需要，密封區(qū)68-72上的三角形區(qū)域可以完全涂敷粘合劑。此外，如果需要，可以使粘合劑完全復(fù)蓋紙坯表面。加熱的夾具可以用來密封包裝袋的端部。在這種情況下，由密封夾具的形狀決定密封區(qū)的位置。因此，熱密封區(qū)可以取決于熱密封粘合劑的涂敷形式;必要時(shí)，也可以由夾具的形狀來決定。使用的熱密封粘合劑的數(shù)量和粘合劑自身的強(qiáng)度可以控制粘接劑結(jié)合處的質(zhì)量。在形成包裝袋和固定粘接區(qū)結(jié)合后，如圖2，圖3所示，爆玉米和食用油45被裝入腔57內(nèi)。借助適當(dāng)形狀的熱密封夾具形成頂部密封。
谷物膨化后，如圖10所示，消費(fèi)者可以用手打開容器頂部，從包裝袋內(nèi)取出爆玉花。依靠容器內(nèi)部的蒸汽壓力，通過排氣區(qū)G在頂部打開開口。隨著上述情況產(chǎn)生，當(dāng)容器內(nèi)部壓力增加到足夠高時(shí)，在包裝袋頂部剝開密封區(qū)40。因?yàn)榘b袋頂部密封區(qū)40比底部密封區(qū)42的強(qiáng)度弱，包裝袋22總是在頂部由于膨脹開裂。因此，包裝袋可以自行排氣。此外，包裝袋22的開口總是位于同一地方G，該處介于角狀密封區(qū)的相交點(diǎn)E和F之間。
當(dāng)理解了上述發(fā)明原理之后，本專業(yè)的技術(shù)人員可以從本發(fā)明的權(quán)利要求書中得出本發(fā)明的多種變化形式。
權(quán)利要求
1.用于在微波爐內(nèi)膨化谷物的包裝袋，其特征在于具有一對頂邊和底邊相互平行的上面板和下面板，其確定包裝袋的頂部和底部，而且各面板有呈直角的側(cè)邊；向中央突出，并沿縱向延伸的左右聯(lián)接板在包裝袋的上、下面板之間延伸；聯(lián)接板將包裝袋分為一對貯存腔；在包裝袋的頂部和底部，至少在聯(lián)接板和下面板之間具有角狀密封區(qū)；角狀密封區(qū)的邊緣從底面板的側(cè)邊向中央延伸到包裝袋的相鄰端，包裝袋的底端沿橫向夾緊封閉全部邊緣；在包裝袋的頂部，聯(lián)接板和包裝袋的底面板之間構(gòu)成角狀密封區(qū)，并且構(gòu)成向外突出的、可以自由站立的三角形折片，這些三角形折片具有傾斜延伸的密封邊，這些密封邊相交于包裝袋中央附近的兩個(gè)相互隔開的點(diǎn)，位于折片端部上述兩點(diǎn)之間的距離決定包裝袋的蒸汽排出區(qū)；烹調(diào)過程中，在內(nèi)部壓力的影響下，蒸汽排出口打開；角狀密封區(qū)的外端在四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D與底面板相交，于是由三角形折片確定矩形底面區(qū)域的頂邊，底面區(qū)域中設(shè)有微波感應(yīng)接收器；在微波爐內(nèi)膨化谷物時(shí)，使接收器保持相對平坦?fàn)顟B(tài)，以便提供一相當(dāng)大的平面支撐板，以提高膨化谷物的膨化效果。
2.按照權(quán)利要求1所述的包裝袋，其特征在于角狀密封區(qū)相對于包裝袋的縱向軸線有大約42～55°的傾斜角。
3.按照權(quán)利要求1所述的包裝袋，其特征在于固定密封裝置用于在封閉條件下密封包裝袋的一部分，而包裝袋的第二部分打開，以便裝入要膨化的谷物。
4.按照權(quán)利要求3所述的包裝袋，其特征在于固定密封裝置包括在聯(lián)接板和上面板之間的粘合劑涂敷區(qū)，其與頂端相鄰，當(dāng)要膨化的谷物裝入包裝袋時(shí)，使聯(lián)接板和上面板相密封。
5.按照權(quán)利要求1所述的包裝袋，其特征在于在包裝袋的頂端和底端，聯(lián)接板和上、下面板之間，設(shè)有角狀密封區(qū)。
全文摘要
所述的包裝件包括包裝袋，該包裝袋有一對面板，這對面板由沿徑向延伸，向中央突出的聯(lián)接板連接。包裝袋的底部有一堅(jiān)固耐久的密封區(qū)。在包裝袋的頂部由熱塑性粘合劑形成可破裂的密封區(qū)。這種熱塑性粘合劑的密封區(qū)允許在爆玉米花過程中，打開容器頂部，形成排氣口。
文檔編號(hào)B65D81/34GK1060823SQ9110593
公開日1992年5月6日 申請日期1991年7月20日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月26日
發(fā)明者J·T·沃特金斯, L·C·布蘭德堡 申請人:黃金谷微波食品有限公司