Verfahren zum Füllen von Kunststoffbehälftrn, zur Ausführung des
Verfahrens dienender Behälter und Anwendung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen von Kunststoffbehältern mit einem Stoff, der eine oberhalb der Verformungstemperatur des Kunststoffes liegende Temperatur aufweist, ferner einen zur Ausführung des Verfahrens geeigneten Kunststoffbehälter sowie eine Anwendung des Verfahrens.
Das Heisseinfüllen von flüssigem oder pastenförmigem Gut in Metall- oder Glasgefässe ist in der Nahrungs und Genussmlttelindustrie seit langem bekannt.
Eine Übertragung dieser Technik auf Kunststoffbehälter scheiterte bisher an der Tatsache, dass die beim Heisseinfüllen auftretenden Gutstemperaturen oberhalb der Verformungstemperaturen der meisten Kunststoffe, insbesondere der für Verpackungen wirtschaft lichenliegen.
Dasselbe Problem tritt beim Versuch einer Hitzesterilisation oder-pasteurisation des Innern von Kunststoffbehältern mittels gasförmiger oder flüssiger Medien auf, wo die zur Keimfreimachung notwendigen Temperaturen im allgemeinen wesentlich oberhalb der Verformungstemperatur des Kunststoffes liegen.
Es wurde nun gefunden, dass man Kunststoffbehälter ohne weiteres mit einem Stoff, der eine oberhalb der Verformungstemperature des Kunststoffes liegende Temperatur aufweist, füllen kann, wenn das Füllen erfolgt, während der Behälter von einer Kühlflüssigkeit umgeben ist.
So ist es z. B. möglich, in Kunststoffbehälter Flüssigkeiten einzufüllen, welche eine die Verformungstemperatur des Kunststoffes um mehr als 1000C übersteigende Temperatur aufweisen.
Die gefüllten Behälter verbleiben zweckmässig in der Kühlflüssigkeit, bis das eingefüllte heisse Gut sich unter die Verformungstemperatur des Behälters abgekühlt hat.
Wird der Behälter nach dem Einfüllen des heissen Gutes sofort verschlossen, so kann der durch das Abkühlen der im Behälter verbleibenden Restmenge Luft entstehende Unterdruck bei dünnwandigen Behältern aus weichen Kunststoffen zu einer für das Auge unschönen Verformung einzelner Behälterwandungsteile führen. Weist der dünnwandige Behälter jedoch eine konkave Fläche auf, so führt der erwähnte Unterdruck lediglich zu einer optisch nicht störenden weiteren Einbauchung dieser konkaven Fläche.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens dienender Kunststoffbehälter, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass er mindestens eine konkave Wand- oder Bodenfläche aufweist.
Eine besonders interessante Anwendung kann das erfindungsgemässe Verfahren zum Sterilisieren oder Pasteurisieren von Kunststoffbehältern, z. B. mittels eines heissen gasförmigen oder flüssigen Mediums finden.
Im allgemeinen wird dabei die Sterilisation oder Pasteurisation in unmittelbarem Zusammenhang mit dem Einbringen eines in dem Behälter keimfrei zu verpackenden Gutes in denselben erfolgen. Ist das in den Behälter zu verpackende Gut flüssig oder zumindestens pastenförmig und erträgt es ein n Erhitzen auf höhere Temperaturen, so erfolgt die Sterilisation oder Pasteurisation vorzugsweise durch das in den Behälter zu verpackende heiss eingefüllte Gut selbst.
Man geht dabei zweckmässig so vor, dass man den Behälter nach dem Einfüllen des Gutes sofort hermetisch verschliesst und darauf in der Kühlflüssigkeit um dreht, derart dass auch die oberhalb des Füllniveaus liegenden Verpackungsteile sterilisiert oder pasteurisiert werden. Die oberhalb des Füllniveaus verbleibende Restmenge Luft steigt beim Umdrehen des Behälters durch das heisse Gut hindurch auf und wird dabei ebenfalls sterilisiert oder pasteurisiert.
Ist ein Heisseinfüllen nicht möglich oder unzweckmässig, beispielsweise weil das Gut wärmeempfindlich ist oder in fester Form vorliegt, kann man so vorgehen, dass man das zur Sterilisation oder Pasteurisation verwendete heisse gasförmige oder flüssige Medium nach einer zur Keimfreimachung ausreichenden Verweilzeit wieder aus dem Behälter entfernt und danach das auf andere Weise sterilisierte oder pasteurisierte Gut, vorzugsweise unter aseptischen Bedingungen, einfällt.
Andererseits kann das erwähnte Verfahren aber auch zum Sterilisieren oder Pasteurisieren von Behältern auf Vorrat angewendet werden. Dabei kann das zum Keimfreimachen verwendete Medium vor dem Verschliessen des Behälters entweder aus diesem entfernt werden, oder es kann in demselben verbleiben und erst im Moment des Gebrauches des Behälters aus diesem entfernt werden.
Beim erfindungsgemässen Verfahren kann, wie der folgende Versuch zeigt, das Innere von Kunststoffbehältern Temperaturen ausgesetzt werden, die weit über den für eine tadellose Sterilisation notwendigen liegen.
Gegenstand des Versuches war ein bierflaschenförmiger nach dem Blasverfahren aus Hart-PVC hergestellter Behälter von 700 cm3 Inhalt und 0,2-0,3 mm Wandstärke, welcher bei Temperaturen ab 500C den Effekt des sog. Erinnerungsvermögens zu (plastik memory ) zeigte und sich bei Temperaturen oberhalb 650C vollends verformte. Dieser Behälter wurde bis nahe der öffnung in ein mit gewöhnlichem Leitungswasser gespeistes Wasserbad getaucht und mit heissem Paraffin öl gefüllt, welches sodann im Behälter erkalten gelassen wurde. Dabei konnten selbst bei öltemperaturen von 1820C noch keinerlei Formänderungen des Behälters festgestellt werden.
Method of filling plastic containers, for carrying out the
Process serving container and application of the process
The present invention relates to a method for filling plastic containers with a substance which has a temperature above the deformation temperature of the plastic, furthermore to a plastic container suitable for carrying out the method and an application of the method.
The hot filling of liquid or paste-like material into metal or glass vessels has long been known in the food and beverage industry.
Transferring this technology to plastic containers has so far failed due to the fact that the product temperatures occurring during hot filling are above the deformation temperatures of most plastics, especially those for packaging.
The same problem occurs when attempting heat sterilization or pasteurization of the interior of plastic containers by means of gaseous or liquid media, where the temperatures necessary for sterilization are generally substantially above the deformation temperature of the plastic.
It has now been found that plastic containers can easily be filled with a substance which has a temperature above the deformation temperature of the plastic if the filling takes place while the container is surrounded by a cooling liquid.
So it is e.g. B. possible to pour liquids into plastic containers which have a temperature that exceeds the deformation temperature of the plastic by more than 1000C.
The filled containers expediently remain in the cooling liquid until the hot material filled in has cooled down below the deformation temperature of the container.
If the container is closed immediately after the hot product has been filled, the negative pressure created by the cooling of the remaining amount of air in thin-walled containers made of soft plastics can lead to unpleasant deformation of individual container wall parts. However, if the thin-walled container has a concave surface, the aforementioned negative pressure merely leads to a further indentation of this concave surface, which is not visually disruptive.
The present invention also relates to a plastic container which is used to carry out the method according to the invention and which is characterized in that it has at least one concave wall or floor surface.
A particularly interesting application can be the inventive method for sterilizing or pasteurizing plastic containers such. B. by means of a hot gaseous or liquid medium.
In general, the sterilization or pasteurization is carried out in direct connection with the introduction of an item to be packaged aseptically in the container into the container. If the goods to be packaged in the container are liquid or at least pasty and can withstand heating to higher temperatures, the sterilization or pasteurization is preferably carried out by the hot goods to be packaged in the container itself.
It is advisable to proceed in such a way that the container is hermetically sealed immediately after the goods have been filled and then turned over in the cooling liquid so that the packaging parts above the filling level are also sterilized or pasteurized. The residual amount of air remaining above the filling level rises through the hot material when the container is turned over and is also sterilized or pasteurized in the process.
If hot filling is not possible or inexpedient, for example because the goods are sensitive to heat or are in solid form, the procedure can be to remove the hot gaseous or liquid medium used for sterilization or pasteurization from the container after a period of time sufficient to clear the germs thereafter the otherwise sterilized or pasteurized goods, preferably under aseptic conditions, are deposited.
On the other hand, the above-mentioned method can also be used to sterilize or pasteurize containers on stock. The medium used for sterilizing can either be removed from the container before it is closed, or it can remain in the same and only be removed from the container when it is used.
In the method according to the invention, as the following experiment shows, the interior of plastic containers can be exposed to temperatures which are far above those necessary for perfect sterilization.
The subject of the experiment was a beer bottle-shaped container made of rigid PVC using the blow molding process, with a capacity of 700 cm3 and a wall thickness of 0.2-0.3 mm, which at temperatures above 500C had the effect of so-called plastic memory Temperatures above 650C completely deformed. This container was immersed in a water bath fed with ordinary tap water up to the vicinity of the opening and filled with hot paraffin oil, which was then allowed to cool in the container. Even at oil temperatures of 1820C, no changes in the shape of the container could be detected.