DD152763A5 - Verschluss fuer behaelter fuer wein oder auf wein basierende produkte - Google Patents

Abstract

Es ist Ziel der Erfindung, den Verschluss so zu gestalten, dass er relativ billig hergestellt und in den Flaschenhals leicht eingefuehrt werden kann sowie die Haltbarkeit erhoeht und ein guter Verschluss erreicht wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschluss zu schaffen, der sich den Unregelmaessigkeiten in der inneren Oberflaeche des Halses anpasst. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dass das thermoplastische Material ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 10 bis 25% ist und der Aufschaeumgrad des geformten Stoepsels, der an der Reduktion der Dichte, verglichen mit dem nicht aufschaeumenden Material, gemessen wird, von 45 bis 70% betraegt. Der erfindungsgemaesse Verschluss wird fuer Behaelter fuer Wein oder auf Wein basierende Produkte eingesetzt.

Description

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Berlin, den 28. 1. 1981 B 65 D 223 660 GZ 58 033 24 36

Verschluß für Behälter für Wein oder auf Wein basierende Produkte

Anwendungsgebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft einen Verschluß für Behälter für Wein oder auf Wein basierende Produkte.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die bekannten Verschlüsse bestehen aus Kork, in Form von Spunden oder Stöpseln, die in den Flaschenhals eingeführt werden. Kork hat den Vorteil einer hohen Elastizität, Beweglichkeit und Weichheit, so daß Korkstöpsel bis zu einem Durchmesser zusammengedrückt werden können, der geringer ist, als der des Flaschenhalses, so daß der Kork in den Flaschenhals eingeführt werden kann und sich dann elastisch zu solch einem Ausmaß ausdehnen kann, daß er den Hals der Flasche effektiv verschließen kann. Die Keibungseigenschaften von Kork sind so beschaffen, daß der Stöpsel den Hals der Flasche fest verschließt und nicht durch einen zufälligen Einfluß verschoben werden kann, aber daß er, wenn erforderlich, entfernt werden kann. Die Eigenschaften der Gassperre sind so, daß ein Korkstöpsel von herkömmlicher Größe, mit einer Länge von 38 nun oder 44 mm und einem Durchmesser, wenn nicht zusammengepreßt, von 22 mm (19 mm, wenn in einem Flaschenhals zusammengepreßt), den Eintritt von Sauerstoff in die Flasche auf eine geringe Ziffer reduzieren wird. Angesichts dieser Vorteile muß man die Nachteile des Korks

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in Betracht ziehen, daß er aufgrund der Tatsache, daß es ein Naturprodukt von unterschiedlicher Qualität ist und Stöpsel mit guter Korkqualität, die als Flaschenverschlüsse geeignet sind, relativ teuer sind. Jegliche Mängel des Korks können die Leistungsfähigkeit als Verschluß negativ beein-^· trächtigen und negative Auswirkungen auf den Geschmack des Inhalts haben»

Für die Präservation von Wein und auf Wein basierenden Produkten ist es wesentlich, daß der Zugang von Sauerstoff zu dem Produkt beschränkt wird, um die Oxydation der Geschmacksbestandteile und des Alkoholgehalts zu verhindern. Um das Produkt gegen die Oxydation zu stabilisieren, fügt der Produzent dem Produkt normalerweise einen kleinen Teil freien Schwefeldioxids zu (SO₂), obwohl der Betrag, der beigefügt werden darf, gesetzlich beschränkt ist. So kann ein leichter Tischwein z* B. 50 Teile pro Million freien SOp enthalten» Um für den Wein eine entsprechende Lagerzeit zu erreichen, angenommen für einen massenproduzierten leichten Tischwein ein Jahr, müssen die Flasche und der "Verschluß zusammenwirken, um den Sauerstoffzutritt zu dem Wein während dieses Jahres auf eine Gesamtmenge zu begrenzen, die geringer ist als die Menge, die von dem im Wein enthaltenen SO₂ behandelt werden kaircu Für einen Wein, der sich in einer Standardflasche von 75 Zentiliter befindet und 50 P· P« m· SO₂ enthält, kann berechnet werden, daß die Sauerstoffmenge, die von dem SO₂ behandelt werden kann, 6,5 ml bei normaler Temperatur und normalem Druck ist.

Früher sind Anstrengungen unternommen worden, um Verschlüsse für Weinflaschen herzustellen, die aus synthetischen

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Plästematerialien bestehen, besonders aus Polyolefinen, wie z. B. Polyethylen. Jedoch sind dabei Schwierigkeiten aufgetreten, weil diese Materialien zu hart und nicht zu-.sammenpreßbar sind für einen festen Verschluß, der leicht in den Flaschenhals einführbar sein.soll oder sich Unregelmäßigkeiten in der inneren Oberfläche des Halses anpassen soll und beiseiner Benutzung einen guten Verschluß abgeben soll. Bs ist vorgeschlagen worden, daß solche Verschlüsse innen hohl sein sollten oder in Forin von einem geschlossenen zellelastischen Schaum mit einer verdichteten Peripherie, die eine weiche äußere Oberfläche hat, sein sollten, um die Verschlüsse leichter zusammenpreßbar zu machen, aber der relative Mangel an Elastizität in dem Material macht es noch immer schwer, eine ausreichende Anpassung an die Unregelmäßigkeiten im Inneren der Flasche zu erreichen, um einen guten Verschluß zu erreichen.

Weiterhin hat das. Material einen relativ geringen"Quellwiderstand, so daß solche Verschlüsse dazu neigen, nach dem Einführen eine permanente Gestalt anzunehmen und dabei nach gewisser Zeit ihren festen Sitz im Flaschenhals verlieren. Die Reibungseigensehaften des Materials sind so beschaffen, daß der Verschluß dann aus dem Flaschenhals herausgleitet.

In der GB-PA No. 17415/76 ist ein Verschluß für einen Kontainer mit Wein oder einem auf V/ein basierenden Produkt beschrieben, bei der wenigstens ein Teil des besagten Verschlusses mit dem Produkt in Verbindung stehen soll, wobei der Verschluß in Form eines aus thermoplastischem Material, so wie z. B. Ethylen/ Vinylacetat-Copolymer, geformten Stöpsels vorliegt, der

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einen aus Schaumstoff gebildeten Kern innerhalb einer flüssig-licht^-un^durchlässigen Haut hat, wobei der Schaumstoff kern hergestellt worden ist, indem man das thermoplastische Material mit einem Aufblasemittel, einschließlich eines thermisch zerlegbaren Sulphites und einer . wasserproduzierenden Verbindung, aufbläst, wobei der besagte Schaumstoffkern Schwefeldioxid und 'Wasser enthält, wobei das Schwefeldioxid in die Lage versetzt wird, als Sauerstoffabführer zu wirken.

Ziel der Erfindung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verschluß für Behälter für Wein und auf Wein basierende Produkte zweckentsprechend so zu gestalten, daß der Verschluß aus synthetischen Plastematerialien relativ billig hergestellt werden kann, leicht in den Flaschenhals eingeführt werden kann, die Haltbarkeit wesentlich erhöht und ein guter Verschluß erreicht wird.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zigrunde, einen Verschluß für Behälter für Wein oder auf Wein basierende Produkte zu schaffen, der sich den Unregelmäßigkeiten in der inneren Oberfläche des Halses durch eine weiche-äußere Oberfläche anpaßt und das verwendete Material die erforderliche Elastizität aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Verschluß für einen Behälter für Wein oder einem auf Wein basierenden Produkt, bei dem mindestens ein Teil des Verschlusses dem Produkt ausgesetzt werden soll, wobei der Verschluß ein geformter Stöpsel aus einem thermoplastischen Material mit einem geschlossenen Zellschaumstoffkern innerhalb einer flüssiglichtundurchlässigen Haut ist, wobei das thermoplastische Material ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 10 bis 25 % ist und der Grad des Schaumstoffes des geformten Stöpsels, der anhand der .Reduktion der Dichte, verglichen mit dem Material, das nicht aus Schaumstoff besteht, gemessen wird, von 45 bis 70 % beträgt.

Vorzugsweise hat das Ethylen/Vinylacetat-Copolymer einen Vinylacetatgehalt von 10 bis 20·%.

Es ist herausgefunden worden, daß der Stöpsel so gestaltet werden kann, daß er die wünschenswerten Eigenschaften des natürlichen Korks hinsichtlich der. Verformbarkeit und der Elastizität reproduzieren kann, indem man das Material und den Grad des Schaumstoffes entsprechend auswählt, so daß er leicht in den Hals eines Behälters eingeführt werden kann, wie z. B. in eine Flasche, und daß er sich allen

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Unregelmäßigkeiten des Flaschenhalses anpassen kann und auf diese Weise einen guten Verschluß bildet. Das Material hat einen guten Quellwiderstand, so daß der Stöpsel seinen Sitz im Flaschenhals beibehält und nicht dazu neigt, durch einen Zufall herauszuglei^en. Stöpsel gemäß der Erfindung können, wenn sie in'der entsprechenden herkömmlichen Größe gefertigt sind, durch das existierende Verfahren für die Korkeinfuhrung in Piaschenwerken angewandt werden." · . Wenn man das Material so aus^ wählt, daß es einen Vinylacetatgehalt innerhalb des spezifizierten Bereiches hat, ist herausgefunden worden, daß es möglich ist, zufriedenstellende Gassperreneigenschaften zur Einschränkung des Sauerstoffeintrittes in den Behälter zu erreichen. Besonders bei Stöpse]nmit herkömmlichen Maßen für Weinflaschenverschlüsse, mit einer Länge von 30 bis 50 mm und einem nichtzusammengepreßten Durchmesser von 22 mm, hat es sich als möglich erwiesen, eine Sauerstoffsperre zu erreichen, die ausreicht, die Sauerstoffeindringung in den Behälter, in dem der Verschluß befestigt ist, auf weniger als 4 ml'.per annum zu beschränken. Die Sauerstoffsperre kann weiterhin verbessert werden, indem man die Zellen des Schaumstoffkernes so anordnet, daß sie Schwefeldioxid und Wasser enthalten, so daß Schwefeldioxid als Sauerstoffabführer wirken kann. Das kann so durchgeführt werden, wie in unserer gleichzeitig eingereichten GB-PA No. 17415/76 beschrieben wurde,.indem man den Schäumstoffkern herstellt, indem man ihn durch ein Aufblasmittei, das ein thermisch zerlegbares Sulphit und.eine wasserproduzierende Verbindung besitzt, aufbläst. Um die entsprechenden .Reibungseigenschaften zu erreichen und dabei die Handhabung der Verschlüsse in der vorhandenen korkeinführenden Maschinerie zu erleichtern, ist es vorteil-

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haft, die geformten Stöpsel mit einem Sehmierstoff zu beschichten. .

Der Schmierstoff muß wasserunlöslich sein, weil sich wasserlösliche Schmierstoffe mit dem Produkt in dem Behälter mischen könnten und der Stöpsel in den Flaschenhals rutschen könnte. Es ist ebenfalls wichtig, daß der Schmierstoff nicht in den Körper des Stöpsels eindringt und so von der Oberfläche verschwindet. Der bevorzugte Schmierstoff,.mit dem der geformte Stöpsel beschichtet wird, isfein Silicon, genauer ein Polymethylsiloxan, welches wasserunlöslich ist und auf der. Oberfläche des Stöpsels verbleibt. .

Ausführungsbeispiel·

Im folgenden werden besondere Varianten der Erfindung mittels von Beispielen beschrieben.

Zylindrische Stöpsel, ähnlich zu den herkömmlichen Weinkorken, mit einer Länge von 38 mm und einem Durchmesser von 22 mm, werden aus drei unterschiedlichen Ethylen/Vinylaee— taten (EVA)-Copolymeren mit einem Vinylacetatgehalt (VA) von 12,5 %_t 15 % und 18 % hergestellt. Ein Injektionsformungsverfahren wird angewandt, bei dem das EVA-Copolymer mit einem Aufblasmittel gemischt , erhitzt und in eine kalte Form injiziert wird, so daß auf bekannte Weise ein Stöpsel mit einem geschlossenen Zellschaumstoffkern innerhalb einer weichen flüssig-lichtundurchlässigen Haut hergestellt werden kann. Die Schmelzflußindexwerte für die EVA-Copolymere sind 4, 8 bzw. 10. Es wird angenommen, daß der Schmelzflußindex in diesem Zusammenhang nicht besonders relevant ist, obwohl übermäßige Flüssigkeitscopolymere ver-

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mieden werden, sollten, weil es schwierig ist, die Bildung der gewünschten Vielfalt der kleinen geschlossenen Zellen zu garantieren und Zellzusammenstoße im Schaumstoffprozeß zu vermeiden. ' '

Die Ausgangsmaterialien werden formuliert, und das Aufblasen wird so reguliert, daß ein Schaumstoffgfad von 50 b*-is 70 % erreicht wird, gemessen anhand der Reduktion der Dichte verglichen mit dem Material, das nicht aus Schaumstoff besteht. Der Schaumstoffgrad hat sich als kritisch herausgestellt. Bei einem Schaumstoffg,md, der niedriger als Λ5 % liegt, ist der Stöpsel nicht genügend weich und verformbar; bevorzugt ist ein Minimum von 50 %, während bei über 70 % die Haut, des Stöpsels zu dünn ist, um eine entsprechende Stärke and entsprechende Sauerstoffgrenzeneigenschaften beizubehalten.

Das in 'dieser Experimentenreihe benutzte Aufblasmittel war eine Mischung aus Natriumbicarbonat und Natriummetabisulphit, die Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien war:

Ethylen/Vinylacetat-Copolymer: 96 %

Natriumbicarbonat: 1 %

Natriuinmetabisulphit: 2 %

Pigment: 1 %

Das Natriumbicarbonat und das Natriummetabisulphit zerfallen bei der Temperatur, bei der die Ausgangsmaterialien vor der Injektion in die Form erhitzt werden, um Carbondioxid, Wasserdampf und Schwefeldioxid zu bilden und ein Teil des Schwefeldioxids mit dem durch die Dekomposition des Natriumbicarbonats gebildeten Natriumcarbonat, um mehr Carbondioxid freizusetzen:

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2 NaHCO₃ Na₂CO₃ + H₂O +₂ .Na₂CO₃ + SO₂ . Na₂SO₃ + CO₂

Das Natriummetabisulphit ist in stöchiometrischem Überfloß vorhanden, das Aufblasgas enthält Schwefeldioxid, Kohlendioxid und Wasserdampf, die sich ausdehnen, um das Aufschäumen der Mischung zu bewirken, wenn die Ausgangsmaterialien die Form betreten, wobei der Effekt der kalten Wände der _sForm -ist, daß,die Bildung von Zellen an oder nahe der Oberfläche des geformten Stöpsels beschränkt wird, so daß er einen geschlossenen Zellschaumstoffkern mit einer weichen flüssig-lichtundurchlässigen Haut besitzt. Das Schwe- feldioxid, Kohlendioxid und das im Aufblasprozeß hergestellte Wasser werden in den Zellen zurückbehalten. Wenn die Stöpsel an der Luft gelagert wurden, wäre eine Tendenz vorhanden, daß das Schwefeldioxid langsam aus den Zellen herausdiffundieren würde.

Deshalb werden sie vorzugsweise bis zu ihrer Benutzung in einem verschlossenen Behälter in einer Schwefeldioxidatmosphäre aufbewahrt.

Stöpsel, die wie oben beschrieben hergestellt werden, wurden mit' einer Polymethylsiloxanschmierstoffschicht versehen und dann in Weinflaschenhälse (mit 19 ram inneren Durchmesser) eingeführt, wobei das herkömmliche Korkeinführungsverfahren angewandt wurde, bei dem die Stöpsel bis zu einem Durchmesser von 15 mm zusammengepreßt werden,-bevor sie in den Flaschenhals eingeführt werden. Die Zusammenpreßbarkeit, Elastizität, der Qüellwiderstand und die Reibungseigenschaften des Stöpsels haben sich als sehr passend für die Maschinerie

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erwiesen, so daß die Stöpsel leicht eingeführt werden können, die Flaschenhälse fest verschlossen sind und effektive und dauerhafte Verschlüsse gebildet werden, bei denen die Stöpsel keinerlei Tendenz zeigen herauszugleiten. Ss wurden Messungen der Geschwindigkeit der Sauerstoffdiffusion durch die oben beschriebenen Stöpsel durchgeführt unter den Bedingungen normalen atmosphärischen Druckes. Stöpsel mit 12,5 % und 15 % VA-Copolymeren zeigten Ziffern von ungefähr 3 nil per annum im ersten Jahr. Stöpsel der 18 % VA-Copolym.ere ergaben eine Durchschnittsziffer von 3»35 ^l im ersten Jahr mit einem Maximum von 3»5 ^l in diesem Jahr. Nach dem ersten Jahr gab es einen Abfall zu einer Geschwindigkeit von 2,5 ml per annum. Diese Ziffern liegen gut unter der Ziffer von 6,5 ml Sauerstoff, die von dem normalen Gehalt von 50 p, p. m. freien SOp in einem massenproduzierten leichten Tischwein behandelt werden kann, was anzeigt, daß eine gute Lagerfähigkeit erwartet werden kann. Bs ist verständlich, daß die meisten anderen Weine und auf Wein basierenden Produkte einen besseren Qxydationswiderstand haben, so daß eine noch bessere Lagerfähigkeit erwartet werden kann für diese anderen Produkte, bei denen Verschlüsse gemäß der Erfindung verwandt worden sind.

Im Gegenteil hierzu, Stöpsel, die auf die gleiche Weise aus verschiedenen Proben von Ethylen/Vinylacetat-Copolymeren hergestellt wurden mit einem Vinylacetatgehalt von 28 % zeigten Sauerstoffdiffusionsgeschwindigkeiten von 6,6 ml per annum und höher und damit eine unakzeptabel niedrige Sauerstoff grenze .

Während das oben beschriebene Aufblasmittel Schwefeldioxid und Wasser in den Zellen produzieren sollj um als Sauerstoff abführer zu wirken und so die Sauerstoffgrenze zu ver-

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bessern, wäre es natürlich aber auch möglich, andere herkömmliche Aufblasmittel zu. benutzen, wie z. B. Stickstoff, Pentan, Verbindungen mit niedrigem Siedepunkt, wie z. B. Methylenchlorid oder fluorierte Hydrocarbonate. Als Alternative können Schwefeldioxid und Wasser in den Zellen produziert werden durch andere Aufblasmittel, abgesehen von dem Natriummetabisulphit und dem oben erwähnten Natriumbicarbonat. Zum Beispiel können Metabisulphite und Bicarbonate anderer Metalle, besonders anderer Alkalimetalle, wie z. B. Natrium, benutzt werden. Der Wasserdampf oder ein Teil davon kann durch Zuführung von hydriertem Natriumzitrat zu dem Aufblasmittel gewonnen werden. Der Stöpsel kann mit einer kleinen Abrundung an jedem Ende geformt werden. Als Alternative können sie mit einem flanschierten Ende oder Kopf versehen werden, z. B* von sphärischer oder teil-sphärischer Gestalt, die von dem gleichen BVA-Copolymer oder einem unterschiedlichen Polymer geformt werden.

Claims (5)

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   Erf indungsanspruch . .

   IJ. Verschluß für einen Behälter für Wein oder auf Wein basierenden Produkt, wobei mindestens ein Teil des besagten Verschlusses dem Produkt ausgesetzt sein soll und der Verschluß in Form eines geformten Stöpsels aus thermoplastischem Material mit einem geschlossenen Schaumstoff zeilkern innerhalb einer flüssig-lichtundurchlässigen Haut vorliegt, gekennzeichnet dadurch, daß das thermoplastische Material ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 10 bis 25 % ist und der Aufschäumgrad des geformten Stöpsels, der an der" Reduktion der Dichte, verglichen mit dem nicht aufschäumenden Material, gemessen wird, von 45 bis 70 % beträgt.
2. 2. Verschluß nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Bthylen/Vinylacetat-Copolymer einen Vinylacetatgehalt von 10 bis 20 % hat.
3. 3. Verschluß nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der geformte Stöpsel eine Länge zwischen 30 und 50 mm hat und einen nichtzusammengepreßten Durchmesser von ungefähr 22 mm und eine Sauerstoffgrenze besitzt, die ausreichend ist, um den Säuerstoffeintritt in den Behältery in dem der Verschluß angebracht wird, auf weniger als 4 ml per annum begrenzt.
4. 4. Verschluß nach Punkt 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß die Zellen des Schaumstoffkerns Schwefeldioxid und Wasser enthalten, so daß das Schwefeldioxid als Sauerstoffabführer wirken kann.

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5. 5. Verschluß nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der geformte Stöpsel mit einem Silikonschmierstoff beschichtet ist. . ; .