CH687613A5

CH687613A5 - Verfahren zum Versehen einer Verpackung mit hervorragenden Sperreigenschaften.

Info

Publication number: CH687613A5
Application number: CH32594A
Authority: CH
Inventors: Peter Frisk; Bertrand Jaccoud; Anne Roulin; Hans Johansson
Original assignee: Tetra Pak Suisse Sa
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1994-02-04
Publication date: 1997-01-15
Also published as: AU1156895A; EP0668219A1; CA2141834A1; JPH07257567A

Description

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CH 687 613 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Versehen einer Verpackung mit hervorragenden Sperreigenschaften.

Sie betrifft eine Verpackung für den Vertrieb von Nahrungsmitteln und bezieht sich insbesondere auf eine Verpackung mit hervorragenden Sperreigenschaften.

Heutzutage werden Nahrungsmittel wie Milch, Saft etc. im allgemeinen in Einweg-Wegwerf-Ver-packungen abgepackt und transportiert, d.h., in Verpackungen, die für den einmaligen Gebrauch bestimmt sind und dann weggeworfen werden. Beispiele für solche Wegwerf-Verpackungen sind die üblichen Milch- oder Saftkartons aus kunststoffbeschichtetem Papier, die nach ihrer Verwendung gesammelt und in zentralen Müllentsorgungsanlagen vernichtet werden.

Es sind auch Mehrweg-Verpackungen für Fertigprodukte in verbrauchergerechten Portionen auf dem Markt erhältlich, und diese sollen nach dem ersten Gebrauch für einen neuerlichen Vertrieb von Nahrungsmitteln wiederverwendet werden. Beispiele für solche Mehrweg-Verpackungen sind Flaschen aus Kunststoff oder Glas, die oft für die Verpak-kung und den Transport von alkoholfreien Getränken und ähnlichen trinkfertigen Getränken Verwendung finden.

Während Einweg-Wegwerf-Verpackungen sowohl einfach herzustellen als auch leicht zu handhaben sind und zudem die Anforderungen, die für das verpackte Produkt hinsichtlich eines annehmbaren Schutzes und einer guten Lagerfähigkeit bestehen, mehr als erfüllen, stellen die Mehrweg-Verpak-kungen eine attraktive Ergänzung bzw. Alternative dar, die, zumindest unter dem Gesichtspunkt der Materialersparnis, eine Anzahl von Vorteilen gegenüber den Einweg-Verpackungen aufweist.

Ein Nachteil jedoch, der den Mehrweg-Verpak-kungen innewohnt, ist, dass sie vor jeder Wiederverwendung eine sehr sorgfältige Reinigung erfordern, und hierdurch bedingt einen Verbrauch an Wasch- und Spüllösungen und einen damit verbundenen Verbrauch an Chemikalien und Energie.

Ein weiterer Nachteil ist, dass Mehrweg-Verpak-kungen beim Gebrauch abgenutzt werden und als Folge der mechanischen Beanspruchungen, denen die sie während des Transports und anderer Handhabungen ausgesetzt sind, ihre ursprüngliche Erscheinung verlieren. Noch ein anderer Nachteil ist, dass aus Kunststoff erzeugte Verpackungen, z.B. Plastikflaschen, Bestandteile enthalten können, die dazu neigen, in das in den gefüllten Verpackungen enthaltene Produkt einzuwandern und es zu verderben.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Beseitigung der oben angeführten Nachteile, welche der bisher bekannten Technologie innewohnen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Mehrweg-Verpackung für den Vertrieb von Nahrungsmitteln ohne die mit dem vorausgehend beschriebenen Typus eng verbunden Nachteile.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mehrweg-Verpackung zu schaffen, die nach dem Gebrauch leicht zu reinigen und für die Wiederverwendung vorzubereiten ist, und zwar ohne einen Verbrauch von Wasch- und Spüllösungen einschliesslich der mit diesen assoziierten Chemikalien wie beim bisherigen Stand der Technik.

Noch eine weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Mehrweg-Verpackung mit hervorragenden Sperreigenschaften gegen die Einwanderung von in und/oder auf den Wänden der Verpackung vorhandenen Bestandteilen oder Substanzen fremder Natur in das darin verpackte Produkt.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Mehrweg-Verpackung nicht nur mit hervorragenden Sperreigenschaften gegen die Einwanderung solcher Bestandteile und Substanzen, sondern auch mit hervorragenden Sperreigenschaften gegen Gase wie gasförmigen Sauerstoff.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mehrweg-Verpackung zu schaffen, die hervorragende Nicht-Skalping-Eigenschaften besitzt, d.h., eine Mehrweg-Verpackung, die in dem verpackten Produkt anwesende Geschmacks- oder Aromastoffe selbst nicht absorbiert.

Diese und andere Ziele und Vorteile werden gemäss der vorliegenden Erfindung durch das Verfahren und die Verpackung, wie sie in den Ansprüchen 1 bzw. 2 definiert sind, erreicht.

Zweckmässigen und bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Verpackung wurden ferner die kennzeichnenden Merkmale, wie sie in den beigefügten abhängigen Ansprüchen dargelegt sind, verliehen.

Gemäss der Erfindung hat sich herausgestellt, dass eine Mehrweg-Verpackung, beispielsweise eine im Blasformverfahren hergestellte Kunststoffflasche, in einfacher Weise und durch einfache Mittel mit einer Beschichtung aus einer Siliziumverbindung versehen werden kann, die durch eine sogenannte Vakuumbedampfung auf die Innenseite der Verpak-kung aufgebracht wird, um einen aus der oben erwähnten Siliziumverbindung bestehenden dünnen kontinuierlichen Überzug zu bilden.

Der Begriff «Vakuumbedampfung» (der dem Fachmann wohlbekannt ist) wird hier verwendet, um herkömmliche Auftragsverfahren wie Plasmabe-schichtung, Dampfauftrag, chemischen Plasmadampfauftrag, Sputtern etc. zu bezeichnen, die Beispiele für derartige bekannte Auftragstechniken darstellen.

Die erfindungsgemäss bevorzugte Vakuumbe-dampfungstechnik ist der chemische Plasmadampfauftrag (englisch: chemical plasma vapour déposition), abgekürzt mit CPVD, der die Erzeugung extrem dünner und dennoch extrem dichter kontinuierlicher Überzugsschichten ermöglicht, die mit gutem Haftungsvermögen an die Innenwände einer vorher produzierten erfindungsgemässen Verpackung, z.B. einer Kunststoffflasche, binden.

Durch das chemische Plasmadampfauftragsver-fahren (CPVD) ist es möglich, derartig dünne kontinuierliche Überzüge aus einer Siliziumverbindung mit der allgemeinen chemischen Formel SiOx (in

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der x zwischen 1,8 und 2,2 beträgt aufzubringen, welche sich als diejenige Siliziumverbindung erwiesen hat, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung am meisten zu bevorzugen und am vorteilhaftesten ist. Solch ein Überzug aus einer SiOx-Verbindung, der erfindungsgemäss eine Dicke von weniger als 2000 Â aufweist, besitzt ein ausgezeichnetes Haftvermögen an den Verpackungswänden und ist mechanisch fest und dauerhaft, wobei er zugleich ausgezeichnete Sperreigenschaften gegen die Wanderung fremder Bestandteile oder Substanzen besitzt und zudem hervorragende Sperreigenschaften in bezug auf Gase zeigt, ohne selber Geschmacks- oder Aromastoffe, die in gewissen Nahrungsmittelarten wie zum Beispiel Säften aus Zitrusfrüchten vorkommen, zu absorbieren oder in irgendeiner anderen Weise aufzunehmen.

Die Dicke der aufgebrachten Siliziumoxidschicht beträgt, wie oben angedeutet, weniger als 2000 Â und wird letztlich von der Art des Produkts bestimmt, das in der Verpackung abgepackt und transportiert werden soll; im allgemeinen ist die Dik-ke so bemessen, dass sich die Beschichtung während des Waschens leicht auflösen und entfernen lässt, d.h. geringer als 2000 Â. Wenn die Verpak-kung für Produkte verwendet werden soll, die äusserst gasempfindlich (beispielsweise sauerstoffempfindlich) sind und die bei Kontakt mit Gasen schnell verderben oder eine Qualitätsminderung erfahren, wird die Beschichtung innerhalb des offenbarten Dickenbereichs dicker gemacht, während weniger empfindliche Produkte eine beträchtlich dünnere Beschichtung erfordern. Da die chemische Plasma-beschichtungstechnik ein Wechseln von einer Dicke zu einer anderen möglich macht, ist es somit einfach, die aufgebrachten Überzugsschichten für eine optimale Anpassung an ein bestimmtes Produkt jedesmal «masszuschneidern».

Eine Mehrweg-Verpackung gemäss der vorliegenden Erfindung kann nach Gebrauch, jedoch vor der nächsten Füllung, durch Vakuumbedampfung leicht mit einer neuen Beschichtung (wenn einmal die erste Beschichtung entfernt worden ist) versehen werden, und zwar vorzugsweise durch eine chemische Plasmabeschichtung, die erforderlichenfalls jedesmal, wenn die Verpackung wiederbefüllt werden soll, wiederholt wird. Der Vorteil, der dem Aufbringen einer neuen Überzugsschicht vor jeder Produkteinfüllung innewohnt, ist der, dass die zurückgegebenen, leeren Verpackungen keine so sorgfältige Reinigung erfordern, wie sie bei der Verwendung von Mehrweg-Verpackungen des bisherigen Stands der Technik notwendig ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend genauer beschrieben, und zwar unter besonderer Bezugnahme auf ein nur zum Zwecke einer nicht einschränkenden Erläuterung gewähltes Beispiel für eine Mehrweg-Verpackung, die einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht. Das beschriebene Beispiel sollte daher nicht als einschränkend für den Umfang der vorliegenden Erfindung aufgefasst werden, die, ohne dass sie vom Wesen und Umfang der allgemeinen Beschreibung und der folgenden Ansprüche abweicht, auch für einen

Fachmann naheliegende Modifikationen und Variationen miteinschliesst.

Eine vorgefertigte Flasche aus Kunststoff (z.B. Polyester, Polycarbonat, Polypropylen, Polyethylen, Polyamid oder Polyethylennaphthenat), die auf herkömmliche Weise (zum Beispiel durch Blasformverfahren) hergestellt wurde, wird in eine für eine Vakuumbedampfung gemäss der chemischen Plasma-beschichtungstechnik vorgesehene Vakuumkammer gestellt und auf ihren Innenwänden mit einem dünnen Überzug aus einer Siliziumoxidverbindung versehen, welche die allgemeine chemische Formel SiOx besitzt, in der x beliebig zwischen 1,8 und 2,2 betragen kann. Während des Bedampfungsprozes-ses wird der gebildete Silizium-Überzug direkt auf die Innenwände der Flasche abgeschieden, um eine allmählich wachsende Schicht bzw. ein allmähliches wachsendes Stratum zu bilden, das die gesamte Innenseite der Flasche bedeckt. Der Prozess wird unterbrochen, wenn das aufgedampfte Stratum eine vorbestimmte Dicke erreicht hat, die geringer ist als 2000 Â, je nachdem, für welche Art von Produkt die Flasche bestimmt ist. Nach vollendeter Beschichtung wird die beschichtete Flasche aus der Vakuumkammer entfernt und zu einer Produktabfüllungsanlage befördert, wo die Flasche mittels einer herkömmlichen Füllmaschine für den weiteren Transport zu einem Ort des Konsums oder Verkaufs mit dem passenden Produkt gefüllt wird.

Wenn die Flasche von ihrem Inhalt geleert worden ist, wird die geleerte Flasche zwecks Wiederverwendung zurückgegeben, woraufhin sie (gegebenenfalls nach Reinigung und Entfernung der früheren Überzugsschicht) in der oben beschriebenen Weise mit einer neuen Innenbeschichtung versehen wird und danach mit einem neuen Produkt gefüllt wird, welches das gleiche Produkt wie zuvor sein kann, aber nicht sein muss.

Aus der vorhergehenden Beschreibung wird ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung durch eine einfache herkömmliche Technologie eine effiziente und produktsichere Wiederverwendung von Verpak-kungen ermöglicht.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter besonderer Bezugnahme auf eine flaschenartige Verpak-kung beschrieben wurde, können natürlich auch andere Verpackungsformen wie Dosen, Becher und andere geometrisch regelmässige oder unregelmässige behälterförmige Verpackungskonfiguration Verwendung finden. Zudem muss die Verpackung gemäss der vorliegenden Erfindung nicht aus Kunststoff oder mittels der oben erwähnten Blasformtechnik hergestellt sein, sondern es sind andere auf dem Fachgebiet bekannte Verpackungsmaterialien und Herstellungsverfahren möglich und anwendbar, ohne dass dabei vom Wesen und Umfang des Erfindungsgedankens, wie er hier durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, abgewichen würde.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Versehen einer Verpackung mit hervorragenden Sperreigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackung auf ihren Innenwänden durch chemischen Plasmadampfauftrag mit

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einer Siliziumverbindung mit der allgemeinen chemischen Formel SiOx, in der x zwischen 1,8 und 2,2 beträgt, beschichtet wird.

2. Verpackung mit hervorragenden Sperreigenschaften, erzeugt nach dem Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf ihren Innenwänden eine Beschichtung aus einer Siliziumverbindung mit der allgemeinen chemischen Formel SiOx, in der x zwischen 1,8 und 2,2 beträgt, aufweist.

3. Verpackung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung so aufgebracht wird, dass sie die gesamte Innenseite der Verpackung bedeckt.

4. Verpackung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung als Endschicht auf den Innenwänden der Verpackung vorgesehen ist.

5. Verpackung nach einem der Ansprüche 2 bis

4, dadurch gekennzeichnet, dass sie im wesentlichen aus Kunststoff besteht.

6. Verpackung nach einem der Ansprüche 2 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Beschichtung derart ist, dass sich die Beschichtung während eines Waschgangs leicht auflösen und entfernen lässt, d.h. geringer als 2000 Â.

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