本发明涉及产品包装，尤其涉及要在微波炉中加热的食品包装。 虽然对微波炉中加热食品的包装已经取得成功，但是热量损失经常影响获得最佳效果。例如，当爆玉米花时，热量损失可能使爆出的玉米花体积减小，并且使“哑豆”的数量增多，尤其是在低功率炉中会出现上述现象。这就引起了消费者的不满。在过去，微波感应包装件的绝热元件体积大，制造包装件时需要有组装工序，而且用于制造包装容器的材料昂贵。此外，绝热元件仅仅位于包装件的底部，即该部分放置在微波炉的底板上，因此仅在该区域能够减小热量损失。美国专利US-4，219，573中有一个实例，其中描述，为了防止每克爆玉米花损失至少18卡热量，需要设置足够的绝热元件。现在已经发现一种措施可以获得极好的效果，使每克爆玉米花仅损失9卡热量。另外，本发明中不需要美国专利US-4，219，573中所提及的绝热材料-软木、木材、瓦楞板或陶瓷纸。这就明显降低了包装容器的费用。当包装件被冷藏或冷冻时，以前使用的绝热元件使食品的冷却率降低。现已发现，微波能量本身可以用于在微波场中产生绝热结构，而不需要在包装容器中加入附加材料。在本发明的研制过程中发现，通过增大微波能量提供的热量可以形成最有效的绝热结构。在实际形成绝热结构之前，该结构是不起绝热作用的潜在的绝热元件。
鉴于以前的工艺不足，本发明的主要目地是减少微波对包装件作用时产生的热量损失，而不增加包装费用，或者不增加包装材料;在包装件的一处或多处选定的区域，或者在整个包装件中，减少热量损失;因此，可以对包装容器中的食品有效地进行烹调或加热。而且，可以使包装件有效地冷藏或冷冻，如同没有设置绝热元件的包装件一样。
本发明的这些和其它更详细的、特殊的目的可以通过下面的详细描述，并参照附图所示的实施例来加深理解。但是，本发明的各种变化形式都包括在权利要求书所述的范围内。
本发明提供了一种改进的用微波加热的包装件，在受到微波作用时，至少有一个或最好有多个尚未形成的、未膨胀的或潜在的绝热腔能够膨胀。该包装件包括包装容器壁，该容器壁中设有膨胀装置，在微波能量作用下，壁的厚度增加。在优选的实施例中，该容器壁包括两层片材，其中至少有一层柔性片材。片材沿选定的点、斑纹或密封线粘合在一起，在上述粘接区之间有未封闭区域，在这些点、斑纹、密封线之间形成中空的膨胀腔。微波感受器最好位于潜在的膨胀腔附近。由于受微波能的作用，包装容器及其内装物变热。这一加热过程也导致斑纹、点或密封线之间的中空腔变热，使这些腔中充满热空气或水蒸汽。
图1是本发明包装件的一种实施例的透视图。
图2是沿图1中2-2线的横剖面图。
图3是图1所示包装件在微波炉中被加热后的侧视图。
图4是本发明另一种形式的透视图，其中局部被剖视。
图5是沿图4中线5-5的局部剖视图，该包装件的外壁部分被掀开。
图6是本发明包装件局部放大的剖视图，其表示未膨胀和膨胀（虚线表示）条件下的膨胀腔。
图7是柱状图，表示使用本发明和未使用本发明的包装件中，膨化的爆玉米花体积的差别。
图8与图7相类似，所不同的是表示膨化谷粒的百分比的差别。
图9和图10与图7和8相类似，但是这些结果取自一个和图7、图8不同的微波炉。
图1、图2和图3表示一种包装件，在这种情况下，本发明实施例中采用了可折叠袋10。袋10用纸制造，其包括下表面12，上表面14，连接板16和18，以及底部封边17。在袋10装入食品之前，它的一端张开，正如开口15。通过开口15将袋10充满任何合适的食品20，例如定量的未膨化的爆玉米和食用油。上述内装物在袋10中，可以利用由微波炉供给的微波能膨化。然后将包装件的开口15封闭。袋10的底壁或下表面12如图1所示。在膨化过程中，使袋10定向，以致底壁12面朝下，并与食品20相接触，正如图2和图3所示。
从图2中可以看到，袋10由软的内层纸24和外层纸22组成，它们相互胶合在一起，例如，使用粘结剂28，形成叠层。但是，至少袋10的下表面12中，粘结剂28a的涂敷形式呈带状、占状或斑纹状，它们由没有粘结剂28b的区域分隔开。这就提供了潜伏的或潜在的膨胀腔C。例如，片层22和24可以分别是30磅的漂白牛皮纸和30磅的不透油性牛皮纸。粘结剂28可以是适当的抗热粘结剂，如氯乙烯乳化粘结剂，乙烯氯乙烯乳化粘结剂或聚醋酸乙脂乳化粘结剂，如俄亥俄州哥伦布城富兰克林国际公司制造的Duravet-12。本工艺中也使用了其它有技术性的粘结剂。另一种粘结剂28a能够以任何合适的方式得到应用，例如可以通过确定形式的涂胶装置（未示出）来使用。不要求一定要在未封闭区28a中的片层22和24之间提供任何一种空间或空气腔。不过可以相信在两片层之间具有小空间存在，也有少量气体存在。重要的必要条件非常简单，就是不粘接片层的28b区。
在膨胀腔C和内壁24之间有已知的任意一种合适结构的感受器26，例如在袋10的一面或两面设置有微波感膜的柔性塑料片。最好使感受器26位于食物20附近，膨胀腔位于从食品20到感受器26的对面，使食品得到的热扩散达到最大，使炉板F上的损耗降到最小。众所周知，各种组成形式的微波作用感受器可以用于加热食品。在美国专利US-4，735，513、US-4，878，765、US-4，190，757和US-4，267，420中，对上述实施例进行了描述。图2所示，片层22和24在膨胀条件下呈叠层状结合在一起。也就是说，在未粘着区28b有邻近的表面，其以接触或者近似接触的形式限定了潜在的膨胀腔C。在食物20和炉子F的底面之间形成绝热的微波感应层。膨胀腔C高度大约为1/4英寸。在微波加热过程中，不能确切地知道这些腔的膨胀机理，也不能对其进行充分解释为什么不花费过多精力使空气存在于膨胀腔中，就能获得空气膨胀的结果。因此，人们认识到湿蒸汽可以对这些腔的膨胀起部分作用。感受器26达到325°F～400°F。在这个温度，在未膨胀腔内的空气或湿蒸汽能够膨胀到它们原有体积的十倍。
应当注意的是，提供绝热腔C不需要附加材料。此外，与美国专利US-4，219，573中所描述的一层瓦楞纸板一样，由腔C所提供的绝热层不能使该包装件硬化。另外，对这种食品的冷藏或冷冻象在无绝热层的包装容器中的食品一样。
以星状形式涂敷粘结剂带状区28a，它们汇聚在袋10中部的中心29。已发现袋子易形成圆锥底表面，顶点在粘接剂带状区28a的交点29处。由于在爆裂过程中，袋子中心附近的未爆裂的爆玉米花易结块，因而希望将爆玉米花保持在能够最有效地接收热传递的地方，以便提高膨化效果。因此，在这种结构中，腔C将使包装件10改变形状，并且起锥形支架的作用，这种包装结构能将爆玉米花和食用油20集中起来。在本发明的另一种结构中，如果采用许多细长的相互平行的腔C将有助于打开包装件10。这种包装件在折叠状态下运输。在微波加热过程中，包装容器中的腔C将膨胀。
用感应器26代替复合分层材料，它可以是涂层。在液态下，将该涂层涂敷在内层24的外表面上，并按照烘干油墨那样进行干燥。在这种情况下，感应器涂层将包含微波相互作用的加热颗粒物质，它与层24结合在一起，作为构成感应器26的涂层部分。
还能够看到在包装件上不附加绝热材料的情况下，也能达到绝热效果。在这种意义上，包装件能自身绝热，腔C的高度产生绝热效果。由于不增加任何东西，包装件10将保持柔软、柔韧、易弯和可折叠性。由于在装有爆玉米花的20的袋中心上方，包装袋10的两端折叠，上述包装件的特性非常重要。还要注意，在微波加热过程中，绝热层在热力和膨胀作用下形成。
人们能够获得许多不同的方案，例如在感应器26中装入释放湿气或蒸汽的物质，或者至少将这种蒸汽与腔C连通，以便在微波加热过程中释放气体、蒸汽或烟雾。一个实例是美国专利申请SN07/456，159所述，一种可释放蒸汽的无机水化物，该专利申请的名称是：用于加热控制的带有衰减器的微波感应器。
由于本发明在加热食品方面进行了相当大的改进，因此在有些情况下可以减少感应器26的尺寸或数量。这在一定条件下是个优点。例如，在感应器26易使包装件烧坏或烤焦的情况下。
图4、5和6是本发明的另一种形式，其中相同的序号表示前面所述实施例中相应的部分。在这个实施例中，与图1～3的差别主要是膨胀腔C的形式不同。在图4～6中，膨胀腔C包括许多较小的、并排的气泡。
正如图4～6所示，袋11包括如上所述的下表面12，上表面14，连接板16，18和感应器26。用粘接剂28将薄层22和24粘接在一起。在加热过程中形成腔C的区域。涂敷粘接剂28，使其形成许多带有粘接剂的环形区域28a，在环形区域内是无粘接剂区28b。在加热之前，可以看到，潜在的膨胀腔C只占据粘接剂环形区28a内狭小的空间。当包装件放在微波炉中，并受微波能量作用时，由微波能量产生的热量，特别是由感应器26产生的热量，将使相应的无粘接剂区28b中潜在的膨胀腔C膨胀，正如图6中虚线、图4中实线所示。从而形成膨胀腔C，该膨胀腔C为减少食物和感应器26中的热量损失提供了绝热层。
本发明适用于包装各种各样的食品，如爆玉米花、意大利馅饼、法国油炸食品、烘烤食品（如：法国烤土豆片、薄煎饼、华夫饼干）、卷饼、炸面饼圈等。由于片层22和24具有柔韧性，因此它们比平的刚性材料，象瓦楞纸板，能够更好地符合无规则形状食品表面轮廓，如意大利馅饼外形。这样可以有效地促使热量传入食品内部。
参照图7～8，它表示本发明在微波炉中膨化爆玉米花的效率，使用GE479-Watt微波炉。56克未膨化的爆玉米花和23.5克食用油放在高11英寸，宽4 1/2 英寸的袋中进行膨化。可以看到，通过提供感应器和完全粘合的叠层，即在片层之间全部涂敷粘接剂，能使体积从1200毫升增加互1600毫升。但是，通过使用本发明，能从1600毫升再增加到1800毫升。平均体积增加约19%。膨化的谷粒百分率也有相同程度的增长，正如图8所示。
如图9和图10所示，表示在Litton975-Watt微波炉中膨化爆玉米花所得数据。
图9中右边所示为没有感应器的实验样品的平均数，爆开的玉米花体积约为1600毫升。当使用完全粘合的叠层的感应器时，即在整个结合面上涂敷粘接剂，其体积将增加到约1900毫升。但是，采用本发明，其体积将进一步增加到约为2300毫升，体积平均增加约21%。如图8所示，膨化的谷粒百分率也有相同程度的增长。
只要理解了所述的发明原理，对于本专业的普通技术人员来说，在本发明的权利要求书所述范围内，具有各种不同形式，这是显而易见的。