CH687613A5 - A method of providing a packaging with excellent barrier properties. - Google Patents
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Description
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Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Versehen einer Verpackung mit hervorragenden Sperreigenschaften. The present invention relates to a method for providing packaging with excellent barrier properties.
Sie betrifft eine Verpackung für den Vertrieb von Nahrungsmitteln und bezieht sich insbesondere auf eine Verpackung mit hervorragenden Sperreigenschaften. It relates to packaging for the distribution of food and relates in particular to packaging with excellent barrier properties.
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. Nowadays, foods such as milk, juice, etc. are generally packaged and transported in disposable, disposable packaging, i.e., packaging that is for single use and then discarded. Examples of such disposable packaging are the usual milk or juice cartons made of plastic-coated paper, which after use are collected and destroyed in central waste disposal plants.
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. Reusable packaging for finished products in consumer-friendly portions is also available on the market and should be reused after the first use for a new distribution of food. Examples of such reusable packaging are bottles made of plastic or glass, which are often used for packaging and transporting non-alcoholic beverages and similar ready-to-drink beverages.
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. While disposable, disposable packaging is both simple to manufacture and easy to handle and, moreover, more than meets the requirements for the packaged product in terms of acceptable protection and good storage life, reusable packaging is an attractive addition or Represents an alternative which, at least from the point of view of saving material, has a number of advantages over the disposable packaging.
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. A disadvantage, however, that is inherent in the reusable packaging is that it requires very careful cleaning before each reuse, and this results in the consumption of washing and rinsing solutions and the associated consumption of chemicals and energy.
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. Another disadvantage is that reusable packaging is worn out during use and loses its original appearance as a result of the mechanical stresses to which it is exposed during transport and other handling. Yet another disadvantage is that packaging made from plastic, e.g. Plastic bottles, may contain components that tend to migrate into the product contained in the filled packaging and spoil it.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Beseitigung der oben angeführten Nachteile, welche der bisher bekannten Technologie innewohnen. An object of the present invention is therefore to eliminate the disadvantages mentioned above, which are inherent in the previously known technology.
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. Another object of the present invention is to provide a reusable packaging for food distribution without the disadvantages closely related to the type described above.
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. Yet another object of the present invention is to provide a reusable packaging that is easy to clean and prepare for reuse after use, without the consumption of washing and rinsing solutions including the chemicals associated with them as in the previous one State of the art.
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. Yet another object of the present invention is to provide a reusable packaging with excellent barrier properties against the immigration of components or substances of a foreign nature present in and / or on the walls of the packaging into the product packaged therein.
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. Yet another object of the present invention is to provide a reusable packaging not only with excellent barrier properties against the immigration of such components and substances, but also with excellent barrier properties against gases such as gaseous oxygen.
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. Yet another object of the present invention is to provide a reusable packaging which has excellent non-scalping properties, i.e. a reusable packaging which does not itself absorb any flavor or aroma present in the packaged product.
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. These and other objects and advantages are achieved according to the present invention by the method and packaging as defined in claims 1 and 2, respectively.
Zweckmässigen und bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemässen Verpackung wurden ferner die kennzeichnenden Merkmale, wie sie in den beigefügten abhängigen Ansprüchen dargelegt sind, verliehen. Appropriate and preferred embodiments of the packaging according to the invention have also been given the characterizing features as set out in the appended dependent claims.
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. According to the invention, it has been found that a reusable packaging, for example a plastic bottle produced by the blow molding process, can be provided in a simple manner and by simple means with a coating made of a silicon compound, which is applied to the inside of the packaging by so-called vacuum evaporation to form a thin continuous coating consisting of the silicon compound mentioned above.
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. The term "vacuum deposition" (which is well known to those skilled in the art) is used here to refer to conventional application methods such as plasma coating, vapor deposition, chemical plasma vapor deposition, sputtering, etc., which are examples of such known deposition techniques.
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. The preferred vacuum evaporation technique according to the invention is chemical plasma vapor deposition (abbreviated to CPVD), which enables the production of extremely thin and yet extremely dense continuous coating layers which have good adhesion to the inner walls of a previously produced packaging according to the invention, e.g. a plastic bottle.
Durch das chemische Plasmadampfauftragsver-fahren (CPVD) ist es möglich, derartig dünne kontinuierliche Überzüge aus einer Siliziumverbindung mit der allgemeinen chemischen Formel SiOx (in The chemical plasma vapor deposition process (CPVD) makes it possible to produce such thin continuous coatings from a silicon compound with the general chemical formula 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. the x is between 1.8 and 2.2, which has been found to be the silicon compound which is most preferred and most advantageous for the purposes of the present invention. Such a coating made of a SiOx compound, which according to the invention has a thickness of less than 2000 Â, has excellent adhesion to the packaging walls and is mechanically strong and durable, while at the same time it has excellent barrier properties against the migration of foreign constituents or substances and also excellent It exhibits barrier properties with respect to gases, without itself absorbing or in any other way absorbing the flavoring or aroma substances which are present in certain types of food, for example juices from citrus fruits.
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». The thickness of the silicon oxide layer applied, as indicated above, is less than 2000 Â and is ultimately determined by the type of product that is to be packaged and transported in the packaging; in general, the thickness is such that the coating can be easily dissolved and removed during washing, i.e. less than 2000 Â. If the packaging is to be used for products that are extremely gas sensitive (e.g. oxygen sensitive) and that spoil quickly upon contact with gases or experience a deterioration in quality, the coating is made thicker within the disclosed thickness range, while less sensitive products have a considerably thinner coating require. Since chemical plasma coating technology makes it possible to change from one thickness to another, it is therefore easy to “tailor” the applied coating layers each time for optimal adaptation to a specific product.
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. A reusable package according to the present invention, after use, but before the next filling, can easily be provided with a new coating by vacuum evaporation (once the first coating has been removed), preferably by chemical plasma coating, each time if necessary, if the packaging is to be refilled, repeat. The advantage inherent in applying a new coating layer before each product filling is that the returned empty packaging does not require the cleaning that is necessary when using reusable packaging of the prior art.
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 The present invention is described in more detail below, with particular reference to an example of a reusable packaging chosen in accordance with a preferred embodiment of the invention, which is chosen only for the purpose of non-limiting explanation. The example described, therefore, should not be taken as limiting the scope of the present invention, which, without departing from the spirit and scope of the general description and the following claims, also applies to one
Fachmann naheliegende Modifikationen und Variationen miteinschliesst. Includes modifications and variations that are obvious to those skilled in the art.
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. A prefabricated bottle made of plastic (e.g. polyester, polycarbonate, polypropylene, polyethylene, polyamide or polyethylene naphthenate), which was manufactured in a conventional manner (for example by blow molding), is placed in a vacuum chamber provided for vacuum evaporation according to the chemical plasma coating technique and opened their inner walls with a thin coating of a silicon oxide compound, which has the general chemical formula SiOx, in which x can be anywhere between 1.8 and 2.2. During the evaporation process, the silicon coating formed is deposited directly on the inside walls of the bottle to form a gradually growing layer or stratum covering the entire inside of the bottle. The process is interrupted when the evaporated stratum has reached a predetermined thickness which is less than 2000 Â, depending on the type of product for which the bottle is intended. After the coating has been completed, the coated bottle is removed from the vacuum chamber and transported to a product bottling plant, where the bottle is filled with the appropriate product by means of a conventional filling machine for further transport to a place of consumption or sale.
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. When the contents of the bottle have been emptied, the emptied bottle is returned for reuse, after which (if necessary after cleaning and removal of the previous coating layer) it is provided with a new inner coating in the manner described above and then filled with a new product, which may or may not be the same product as before.
Aus der vorhergehenden Beschreibung wird ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung durch eine einfache herkömmliche Technologie eine effiziente und produktsichere Wiederverwendung von Verpak-kungen ermöglicht. From the foregoing description, it can be seen that the present invention enables packaging to be reused efficiently and product-safely using simple conventional technology.
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. Although the present invention has been described with particular reference to a bottle-like packaging, other packaging forms such as cans, cups and other geometrically regular or irregular container-shaped packaging configurations can of course also be used. In addition, the packaging according to the present invention does not have to be made of plastic or by means of the blow molding technique mentioned above, but other packaging materials and manufacturing processes known in the art are possible and usable without detracting from the nature and scope of the inventive concept as it is here by the appended claims is defined.
Claims (6)
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Owner name: TETRA PAK (SUISSE) S.A. Free format text: TETRA PAK (SUISSE) S.A.#ROUTE DE LA MAILLARDE CASE POSTALE 32#1680 ROMONT FR (CH) -TRANSFER TO- TETRA PAK (SUISSE) S.A.#ROUTE DE LA MAILLARDE CASE POSTALE 32#1680 ROMONT FR (CH) |
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