DE68929528T2

DE68929528T2 - Verpackung für gefährliche, flüssige Produkte

Info

Publication number: DE68929528T2
Application number: DE68929528T
Authority: DE
Inventors: David Brian Ongar Essex Edwards; William John Ongar Essex McCarthy; Alan James Ongar Essex Aldred; Anthony Douglas Pyrford Jackman
Original assignee: Bayer Agriculture Ltd
Current assignee: Bayer Agriculture Ltd
Priority date: 1988-06-15
Filing date: 1989-06-15
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2009-06-16
Also published as: EP0725014A2; GB2222083A; EG18901A; DE68927449D1; IE891929L; EP0725016A2; IE62430B1; FI906184A0; GB8913764D0; DK297390D0; CZ362589A3; CZ362889A3; DE68927563D1; RU2054369C1; IE62279B1; EP0725016A3; BR8907492A; ES2100846T3; HU893761D0; ES2134544T3

Description

Diese Erfindung betrifft eine Verpackung, umfassend z.B. eine flüssige Chemikalie oder eine in einer organischen Flüssigkeit gelöste oder dispergierte Chemikalie, die in einer Hülle aus wasserlöslichem oder in Wasser dispergierbarem Material enthalten sind, und die eine wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Abdichtung aufweist.
Chemikalien, wie Pestizide und Herbizide, und andere möglicherweise schädliche Materialien werden oftmals als konzentrierte Lösung oder Dispersion in einer organischen Flüssigkeit hergestellt. Solche Chemikalien werden typischerweise in einem Metallbehälter oder in einem durch Blasformung hergestellten Kunststoffbehälter mit einem Schraubverschluß vertrieben. Um die chemischen Pestizide oder Herbizide zu verwenden, wird eine Menge des konzentrierten Materials aus dem Behälter abgemessen und dann mit einem großen Volumen Wasser gemischt, bevor es auf eine zu behandelnde Stelle oder auf Pflanzen gesprüht wird. Solche konzentrierten chemischen Lösungen sind üblicherweise hochgradig giftig, so daß bei Abmessen und Mischen derselben große Sorgfalt verwendet werden muß, um ein Verspritzen der flüssigen Chemikalie und einen Kontakt von Mensch oder Tier mit der konzentrierten Lösung oder Dispersion zu vermeiden.
Auf die Gestaltung von Behältern sind Anstrengungen verwendet worden, um das Risiko eines unbeabsichtigten Verschüttens oder Verspritzens zu minimieren, wenn deren Inhalt verwendet wird, und auch um flüssige Rückstände, die nach einer Verwendung in den Behältern verbleiben, zu verringern. Kunststoffbehälter mit weiten Hälsen, um ein Gießen von deren flüssigem Inhalt zu erleichtern, sind verwendet worden. Durch Blasformung hergestellte Kunststoffbehälter mit hohlen Griffen sind hergestellt worden, bei denen die hohlen Griffe von dem Behälterkörper isoliert sind, um ein Zurückhalten von Flüssigkeit in dem Griff zu vermeiden.
Trotzdem ist es bei den gegenwärtigen Verpackungen relativ leicht, den Inhalt während des Mischvorgangs zu verschütten mit dem resultierenden Risiko einer Verschmutzung der Umwelt und dem Risiko eines Kontakts mit Menschen und Tieren. Auch werden die Behälter selten geleert und Landwirte und andere Verwender neigen dazu, teilweise volle Behälter herumstehen zu haben. Diese stellen eine zusätzliche Gefahr dar. Sogar wenn der gesamte Inhalt verwendet worden ist, ist es schwierig, den leeren Behälter zu beseitigen. Es ist gleichfalls schwierig, die Behälter und Abmeßinstrumente, in denen die konzentrierten Lösungen oder Dispersionen gehandhabt werden, adäquat zu waschen. Diese Vorrichtungen stellen eine weitere Gefahr für Personen und die Umwelt dar.
Es ist gleichfalls vorgeschlagen worden, Chemikalien für die Landwirtschaft in einem Behälter zu verpacken, der einen Schraubanschuß umfaßt, der für ein Aufschrauben auf ein entsprechendes Anschlußstück auf einem Sprühtank angepaßt ist. Der Inhalt des Behälters sollte nur dann freigesetzt werden, wenn eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Tank und dem Behälter vorliegt. Praktische Schwierigkeiten bestehen darin, eine weitverbreitete Verwendung eines solchen Systems sicherzustellen in Hinblick auf das Erfordernis für eine Standardisierung von Schraubanschlußgrößen und die Möglichkeit eines Leckens, wenn eine flüssigkeitsdichte Abdichtung nicht erreicht wird.
Es ist gleichfalls vorgeschlagen worden, feste Chemikalien in wasserlöslichen Behältern zu verpacken, jedoch sind solche Behälter normalerweise voll und es treten keine besonderen Schwierigkeiten bei deren Herstellung oder bei deren Verwendung auf.
Es ist gleichfalls vorgeschlagen worden, Chemikalien in einem wasserlöslichen Behälter zu verpacken, der die verpackte Chemikalie nur nach einem Kontakt mit Wasser freisetzt. Solche Vorschläge sind in der Praxis für flüssige Chemikalien aufgrund der Beschränkungen bekannter, wasserlöslicher Behälter nicht angenommen worden. Solche Behälter sind zu bruchanfällig gewesen, wenn sie beträchtliche Mengen Flüssigkeit enthielten. Es hat sich gleichfalls als schwierig erwiesen, feine Löcher an thermisch verschweißten Verbindungsstellen in dem Behälter und unakzeptable Schwachstellen in dem Material des Behälters in Nachbarschaft zu thermisch verschweißten Verbindungsstellen zu vermeiden.
Bis heute verwendete Heißsiegelverfahren oder thermische Schweißverfahren, um wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Materialen thermisch zu schweißen, haben keine Behälter erzeugt, die in der Lage waren, Flüssigkeiten zurückzuhalten und dem fehlerhaften Gebrauch zu widerstehen, dem die Behälter während eines Abfüllens, Handhabens oder Lagerung wahrscheinlich unterworfen werden. Es ist jetzt entdeckt worden, daß, wenn das Hüllmaterial thermisch verschweißt wird, um eine wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Heißversiegelung bzw. thermische Verschweißung zu erhalten, Behälter für eine Verwendung zur Lagerung von Flüssigkeiten erhalten werden, die eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen fehlerhaften Gebrauch aufweisen.
Wasserunlöslichkeit oder fehlende Dispergierbarkeit in Wasser kann bei dem Material einer Heißversiegelung auftreten, wenn beispielsweise die thermische Schweißtemperatur zu hoch ist oder die Kontaktzeit der Schweißbacken zu lang ist. Dann kann ein chemischer Abbau des zu versiegelnden Materials auftreten. Ein solcher chemischer Abbau, der beispielsweise mit einer erhöhten Quervernetzung eines Hüllmaterials, wie PVA, verbunden ist, verringert die Wasserlöslichkeit oder Dispergierbarkeit des Materials in Wasser. Dieser Effekt ist mit einer verringerten Widerstandsfähigkeit der Behälter gegen fehlerhaften Gebrauch verbunden und macht diese für Flüssigkeiten ungeeignet.
Der Artikel von R. Kreinhöfner und H. Reip, "Polyvinylalkohol – eine neue wasserlösliche Verpackungsfolie", Fette. Seifen. Anstrichmittel Nr. 9, 1961, Seiten 955 bis 962 beschreibt eine Verpackung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bzw. ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 32.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Nachteile bekannter Verpackungen zu überwinden und eine Verpackung bereitzustellen, die eine z.B. eine nichtwäßrige Flüssigkeit enthält und ein oder mehrere der folgenden vorteilhaften Merkmale aufweist:
Die verpackte flüssige Chemikalie wird nur nach Kontakt mit Wasser, in dem sie gelöst oder dispergiert werden soll, freigesetzt, was die Möglichkeit eines unbeabsichtigten Kontakts des unverdünnten Materials mit der Umwelt oder mit Menschen oder Tieren minimiert.
Die flüssige Chemikalie kann in Form einer Dosierungseinheit bereitgestellt werden, die für eine Verdünnung mit einer vorherbestimmten Menge Wasser geeignet ist, was das Erfordernis beseitigt, daß unverdünnte Chemikalie abgemessen wird.
Die verpackte flüssige Chemikalie ist leicht zu verwenden: die verpackte Chemikalie kann leicht in Wasser vor einer Verwendung der Chemikalien eingebracht werden.
Das Erfordernis eines Auswaschens restlicher Chemikalie aus Behältern, um diese sicher beseitigen zu können, wird beseitigt. Behälter, die in Kontakt mit der verpackten Chemikalie gewesen sind, bleiben unverschmutzt, was deren Beseitigung erleichtert.
Die die Heißversiegelung umfassende Hülle ist im wesentlichen wasserlöslich oder in Wasser dispergierbar, so dass kein unlöslicher Rest zurückbleibt, der Ausrüstungsgegenstände, wie Filter oder Sprühdüsen, verstopfen oder diese beeinträchtigen könnte.
Die Erfindung stellt dementsprechend eine Verpackung bereit, enthaltend eine Flüssigkeit, umfassend eine Verbindung, die potentiell toxisch oder für die Gesundheit oder die Umwelt schädigend oder schädlich ist, wobei die Verpackung eine Hülle umfasst, die ein wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Material umfasst und wobei die Hülle eine Dicke von 10 bis 100 μm aufweist und eine flexible Wand umfasst, die wasserlöslich oder in Wasser dispergierbar ist, und die Hülle eine wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Heißversiegelung umfasst, worin die Hülle einen Luftraum umfasst, d. h. die Hülle, die die Chemikalie enthält, ist vorzugsweise nur teilweise gefüllt.
Vorzugsweise ist die Flüssigkeit eine Chemikalie oder eine Lösung oder Dispersion einer Chemikalie in einer organischen Flüssigkeit, wobei die Flüssigkeit in einer Hülle enthalten ist, die ein wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Material umfasst, das in der Flüssigkeit unlöslich und nicht dispergierbar ist.
Es versteht sich, dass flüssige oder feste Chemikalien in der organischen Flüssigkeit dispergiert sein können: die Dispersion kann beispielsweise eine Emulsion oder eine Suspension sein.
Im allgemeinen nimmt der Luftraum 2 bis 40%, vorzugsweise 4 bis 10% des Volumens der Hülle ein. Ein größerer Raum könnte verwendet werden, jedoch ist es weniger wahrscheinlich, dass ein solcher kommerziell attraktiv ist. Ein teilweises Füllen der Hülle verringert das Bruchrisiko der Hülle, wenn sie einem Stoß ausgesetzt wird, und verringert das Bruchrisiko oder Leckrisiko um Falle eines Temperaturanstiegs, der den Beutel anschwellen oder schwitzen lassen könnte.
Das Volumen an Chemikalie beträgt vorzugsweise einen halben Liter bis 2 Liter: ein halber Liter ist besonders bevorzugt.
Ein solches Verpacken vermeidet die vorstehend aufgeführten Schwierigkeiten des Standes der Technik. Um die Verpackung zu verwenden, wird eine geeignete Menge Wasser in ein Gefäß, wie einen Tank einer Sprühvorrichtung, abgefüllt und dann die Hülle, z.B. ein Beutel oder eine Tüte, aus dem Behälter entfernt, z.B. durch Umkippen, und vollständig in das Gefäß mit einer vorherbestimmten Menge Wasser eingebracht und gemischt. Der flüssige Inhalt der Hülle wird freigesetzt, wenn das Material, aus dem z.B ein Beutel oder eine Tüte hergestellt ist, im Wasser zusammen mit der Chemikalie sich auflöst oder dispergiert. Dementsprechend besteht keine Möglichkeit eines Verschüttens der chemischen Flüssigkeit, da sie noch in Form einer verschlossenen und versiegelten Verpackung vorliegt, wenn sie mit dem großen Volumen Wasser gemischt wird. Während eines Mischens ist jedes auftretende Spritzen lediglich ein Verspritzen einer verdünnten Chemikalie und diese ist natürlicherweise für Personen nicht so giftig oder nicht so schädigend für die Umwelt, sollte überhaupt ein Verspritzen oder Verschütten auftreten.
Die Chemikalien, die verpackt werden können, umfassen jene, die potentiell giftig oder für die Gesundheit oder die Umwelt schädigend oder abträglich sein können. Sie umfassen Pestizide, beispielsweise Fungizide, Insektizide oder Herbizide (beispielsweise Hydroxybenzonitril-Herbizide, z.B. Bromoxynil oder Ioxynil oder Derivate davon, wie die Salze oder Ester, z.B. Heptanoate oder Octanoate: eine Mischung von Ioxynil- und Bromoxynilestern kann verwendet werden.). Die Pestizide umfassen z.B. Molluskizide für eine Zugabe zu beispielsweise Teichen oder Strömen. Wenn das Hüllmaterial ein PVA ist, sollten Borate, Chloride und Chlorate im allgemeinen nicht in der verpackten Flüssigkeit in Mengen anwesend sein, die wirksam sind, zu einer Verschlechterung des Hüllmaterials zu führen, oder jenes Material sollte vor diesen geschützt werden.
Geeignete wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Materialien, die in den organischen Lösemitteln, die eingesetzt werden, um die Chemikalie zu lösen oder zu dispergieren, unlöslich sind, umfassen Polyethylenoxid oder Methylcellulose, aber vorzugsweise umfaßt die Hülle, z.B. ein Beutel oder eine Tüte, eine Polyvinylalkoholfolie, d. h. eine teilweise oder vollständige einer Alkoholyse unterworfene oder hydrolysierte, z.B. zu 40–99%, vorzugsweise 70–92% einer Alkoholyse unerworfene oder hydrolysierte Polyvinylacetatfolie.
Die Polyvinylalkoholfolie kann unorientiert, monoaxial orientiert oder biaxial orientiert sein. Wasserlösliche Materialien sind bevorzugt. Die verwendeten Materialien sind im allgemeinen in kaltem Wasser löslich; in kaltem Wasser lösliches PVA ist bevorzugt. Es versteht sich, daß andere Materialien verwendet werden können, wenn die verpackte Flüssigkeit in warmem oder heißem Wasser gelöst oder dispergiert werden soll und die Heißversiegelung selbst in warmem oder heißem Wasser löslich oder dispergierbar ist.
Die maximale Zugfestigkeit des Materials der Hülle beträgt vorzugsweise mindestens 20, bevorzugter 30 bis 80 N/mm² und die Bruchdehnung beträgt vorzugsweise 200 bis 380%, bevorzugter 220 bis 350%. Die Untersuchungen zur Feststellung dieser Werte werden im allgemeinen bei 23°C und 50% relativer Feuchtigkeit ausgeführt. Die Dicke des Hüllmaterials beträgt 10 bis 100, vorzugsweise 20 bis 100 μm. Kombinationen dieser physikalischen Eigenschaften sind besonders bevorzugt.
Das Polyvinylalkoholmaterial kann als Rohr stranggepreßt und dann aufgeblasen werden, um es biaxial zu orientieren, oder es kann bevorzugter gegossen werden. Wenn eine gegossene Folie verwendet wird, wie dies bevorzugt ist, wird aus der Folie ein Rohr gebildet und die Kanten entlang der Länge des Rohrs thermisch verschweißt. Das Rohr wird an einem Ende verschweißt und dann mit der gewünschten Menge der Chemikalie gefüllt. Das Rohr wird erneut oberhalb der Menge der Chemikalie verschweißt, um die Hülle zu schließen und beispielsweise einen geschlossenen Beutel oder eine geschlossene Tüte zu bilden. Es wird vorzugsweise ein Luftraum über der Flüssigkeit in der verschlossenen Hülle vorgesehen und zusätzlich ist das kombinierte Volumen des Luftraums und der Flüssigkeit vorzugsweise weniger als das maximal mögliche Fassungsvermögen der Hülle, so daß sie locker gefüllt ist und sich verformen kann.
Die Erfindung stellt gleichfalls ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung gemäß Anspruch 32 bereit.
Die Heißversiegelungen in den Verpackungen gemäß der Erfindung werden vorzugsweise hergestellt unter Verwendung einer Schweißtemperatur von im allgemeinen 140°C bis 220°C, vorzugsweise 160°C bis 180°C. Der Backendruck beträgt im allgemeinen 1 bis 3½ kg/cm², vorzugsweise 1½ bis 2½ kg/cm². Die Kontaktzeit beträgt im allgemeinen 200 ms bis 1,5 s, vorzugsweise 450 ms bis 1 s.
Um eine optimale Verarbeitbarkeit sicherzustellen, wird das thermische Schweißen im allgemeinen bei 15 bis 25°C und 15 bis 85% relativer Feuchtigkeit (RH) ausgeführt. Die relative Feuchtigkeit beträgt vorzugsweise 35 bis 55%. Es können einige Routineversuche erforderlich sein, um geeignete Heißversiegelungen abhängig vom Hüllmaterial, z.B. der jeweiligen Qualität und der Dicke des gewählten PVA, zu erhalten. Die Wasserlöslichkeit oder die Dispergierbarkeit der Heißversiegelung in Wasser kann durch direktes Untersuchen der Löslichkeit oder Dispergierbarkeit überprüft werden. Die Qualität der Versiegelungen kann auch durch Sichtprüfung hinsichtlich lichtundurchlässiger Bereiche oder hinsichtlich Luftblasen beispielsweise durch Aufblasen von Beuteln ohne flüssigen Inhalt überprüft werden. Unvollkommenheiten in der Versiegelung können zu einer mangelnden Wasserlöslichkeit oder Dispergierbarkeit der Versiegelung in Wasser führen. Das thermische Schweißverfahren kann an herkömmlichen thermischen Schweißgeräten ausgeführt werden, welche eine Kontrolle und Variierung der Schweißbackentemperatur, des Backendrucks und der Kontaktzeit ermöglichen.
In der Praxis sollten die erfindungsgemäßen Hüllen ihren Inhalt in weniger als ungefähr 10 min freisetzen. Wenn eine phytosanitäre Chemikalie verpackt ist, wird die verpackte Che mikalie in den Sprühtank einer herkömmlichen Sprühvorrichtung gegeben. Der Tank wird im allgemeinen teilweise mit Wasser gefüllt und die verpackte Chemikalie zugegeben. Wenn der Tank mit Mitteln versehen ist, um das Wasser zu bewegen, wird der Inhalt des Beutels rascher freigesetzt. Es ist bevorzugt, daß eine Freisetzung in weniger als ungefähr 1 min, beispielsweise in 30 bis 40 s erfolgt. Es versteht sich, daß die erforderliche Zeit, um die Chemikalie freizusetzen, abgesehen von der Natur des Beutels von einer Anzahl von Faktoren abhängt, einschließlich der Temperatur des Wassers und des Ausmaßes an Bewegung.
Wenn die Hülle ein Beutel oder eine Tüte ist, sollte die Dicke der Wand auf ein Minimum beschränkt werden, vorausgesetzt, daß die Wände eine ausreichende Festigkeit haben, um eine rasche Auflösung oder Dispersion in Wasser zu erleichtern. Eine Dicke von z.B. ungefähr 30 μm ist besonders geeignet, obwohl große Beutel dickere Wände benötigen können. Je dicker die Wand ist, umso länger wird eine Auflösung oder Dispersion des Wandmaterials dauern. Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Hülle einen Wandbereich umfassen kann, der leichter gelöst oder dispergiert wird als der Rest, um eine raschere Freisetzung des Inhalts der Hülle zu erleichtern.
Geeignete organische, flüssige Lösemittel umfassen Lösemittel auf Basis von Erdöl, z.B. Petrolether, Mineralöle, aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Hexan, Octan, Cyclohexanon, Benzol, Xylol und Naphthalin, halogenierte aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Methylenchlorid und Chlorbenzol, Ester, z.B. Amylacetat, Ketone, z.B. Cyclohexan, Ether oder einen höheren Alkohol (niedere Alkohole könnten durch die vorstehend beschriebenen wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Materialien hindurchwandern: dies kann dazu führen, daß Produkt außerhalb der Hülle erscheint.) Es versteht sich, daß Mischungen von Lösemitteln, z.B. Mischungen eines Kohlenwasserstofflösemittels mit einem anderen Lösemittel, z.B. einem Keton oder einem höheren Alkohol, gleichfalls verwendet werden können. Die organische Flüssigkeit muß ausreichend trocken sein und enthält typischerweise weniger als 2 bis 3% Wasser, um sicherzustellen, daß sie nicht vorzeitig aus der Hülle ausläuft.
Der flüssige Inhalt der Hülle kann verdickt oder thixotrop gemacht worden sein. Eine erhöhte Viskosität des Inhalts kann die Wahrscheinlichkeit verringern, daß die Hülle zerbrochen wird, wenn die Packung einem mechanischen Stoß ausgesetzt wird, insbesondere da die Hülle eine flexible Wand umfaßt. Der Inhalt der Hülle kann durch die Zugabe von Additiven, beispielsweise einem modifizierten organophilen Zusatzstoff, oder von Bentonit, Lecithin, Polymethylenoxid oder Silicagel, viskoser oder thixotroper gemacht werden.
Die Konzentrationen an in der organischen Flüssigkeit gelöstem oder dispergiertem Pestizid oder Herbizid sind im allgemeinen jene, die herkömmlicherweise verwendet werden: um das Volumen jeder Hülle zu verringern, können jedoch die Konzentrationen erhöht werden. Jede Hülle enthält vorzugsweise mindestens ungefähr 500 ml und enthält vorzugsweise ein passendes Standardvolumen, beispielsweise 500 ml oder 1 l, obwohl es sich versteht, daß jedes passende Standardvolumen gewählt werden kann. Die Hülle enthält im allgemeinen ein Viertel Liter bis drei Liter Flüssigkeit, obwohl insbesondere kleinere Volumina gleichfalls verpackt werden können.
Vorzugsweise wird die gefüllte Hülle in einen äußeren, wasserdichten Behälter verpackt, der sowohl die Hülle vor Wasser und vorzeitig erfolgender Auflösung schützt als auch als eine zweite Barriere zwischen der konzentrierten und potentiell giftigen Flüssigkeit und Personen, die den Behälter handhaben, und der Umwelt wirkt. Der äußere Behälter kann die Form eines Behälters haben, der aus einem Kunststoffmaterial mit einem wiederverschließbaren und wiederversiegelten Deckel gebildet ist und der zwei oder mehr der Hüllen enthält.
Vorzugsweise ist jedoch jede Hülle individuell in einen separaten äußeren Behälter verpackt. In diesem Falle ist der äußere Behälter vorzugsweise aus thermoplastischem Material gebildet, das spritzgegossen oder blasgeformt ist, um einen Behälter mit einer Oberseite, einem im wesentlichen flachen Flansch, einer Seitenwand und einer Basis zu bilden. Die gefüllte Hülle wird in den Behälter eingebracht und dann wird ein Foliendeckel auf die Oberseite des im wesentlichen flachen Flansch geschweißt, um einen vollständig verschlossenen und versiegelten äußeren Behälter bereitzustellen. Der Deckel wird typischerweise aus Aluminiumfolie hergestellt und auf den an der Oberseite befindlichen Flansch des Behälters geschweißt, kann jedoch auch aus einer Kunststofffolie oder einem Laminat aus Papier, Kunststoffen und/oder Aluminium hergestellt sein.
Der Deckel wird vorzugsweise auf die Oberseite des Behälters geschweißt, um eine gute Barriere gegen ein Lecken sicherzustellen, wenn die Hülle zerbricht; er ist vorzugsweise größer als die Oberseite des Behälters, um eine Lasche bereitzustellen, die leicht ergriffen werden kann, um den Deckel zu entfernen.
Ein laminierter Deckel ist bevorzugt, beispielsweise ein Papier/Aluminium/Kunststoff Laminat, bei dem die Kunststoffschicht auf den Behälter geschweißt werden kann, um eine hermetische Versiegelung zu erzeugen. Die Aluminiumschicht stellt eine Barriere gegen jegli che feinen Löcher, die in der Kunststoffschicht auftreten können, bereit. Das Papier verleiht Festigkeit, Verarbeitbarkeit und eine Beschriftung kann darauf gedruckt oder darauf angeheftet werden. Das Kunststoffmaterial ist vorzugsweise Polyethylenterephthalat (PET), das eine gute Barriere gegen ein mögliches Lecken bereitstellt, gute Heißsiegeleigenschaften bzw. thermische Verschweißeigenschaften aufweist, eine leichte Entfernung des Deckels vor einer Verwendung ermöglicht, kein Halogen enthält, das möglicherweise für die Umwelt schädlich ist, wenn der Deckel beseitigt werden soll, und Stößen widersteht. Andere Kunststoffmaterialien können gleichfalls verwendet werden, z.B. Polyvinylidenchlorid (PVDC), Polyvinylalkohol, Polypropylen oder Nylon.
Vorzugsweise wird die Außenseite des Behälters mit Informationen betreffend den Inhalt der Hülle, Verwendungsanleitungen und jeglichen Warnungen betreffend die Natur und die Toxizität der Chemikalie bedruckt. Diese Informationen können sich auf dem Foliendeckel oder auf einem Beschriftungszettel, der an die Seitenwand des äußeren Behälters angeheftet ist, befinden.
Der Hohlraum zwischen der Hülle und dem äußeren Behälter umfaßt vorzugsweise mindestens ungefähr 5% des Volumens des Behälters; der Hohlraum umfaßt vorzugsweise nicht mehr als ungefähr 30%: größere Hohlräume könnten verwendet werden, können jedoch kommerziell weniger attraktiv sein: 20 bis 25% ist bevorzugt und ungefähr 25% ist besonders bevorzugt. Der Raum wird vorzugsweise von der Atmosphäre beispielsweise durch eine hermetische Versiegelung an dem äußeren Behälter abgeschlossen. Die relative Feuchtigkeit in dem Hohlraum beträgt vorzugsweise 45 bis 70% (bevorzugter 50 bis 60%, wobei ungefähr 50% am meisten bevorzugt ist) bei einer Temperatur von 20°C.
Wenn das Hüllmaterial eine PVA-Folie ist, werden die mechanischen Eigenschaften der Folie durch deren Feuchtigkeitsgehalt beeinflußt: die Feuchtigkeit in der Folie steht im Gleichgewicht mit der Feuchtigkeit sowohl in jedem Luftraum innerhalb der Hülle als auch in jedem Hohlraum zwischen der Hülle und dem äußeren Behälter. Die Gleichgewichtslage ändert sich mit der Temperatur, so daß die Folie während einer Lagerung entweder Feuchtigkeit absorbieren oder freisetzen kann. Es ist gefunden worden, daß eine relative Feuchtigkeit von 45 bis 70% bei 20°C optimale Lagerungseigenschaften des Hüllmaterials bewahrt.
Die Verpackung entsprechend den bevorzugten Gesichtspunkten der Erfindung stellt eine bruchfeste, zweistufige Verpackung bereit, die den sicheren Transport konzentrierter Chemikalien sicherstellt und eine Handhabung potentiell giftiger Chemikalien mit minimalem Risiko für Personen und Umwelt ermöglicht.
Das folgende Beispiel verdeutlicht die Herstellung einer Verpackung gemäß der Erfindung mit einer wasserlöslichen Heißversiegelung:
BEISPIEL
Es wurde eine PVA-Folie verwendet, um Beutel, die ein flüssiges Herbizid enthalten, durch das folgende Verfahren unter Verwendung herkömmlicher Geräte zur Herstellung von Beuteln zu bilden, Die verwendete PVA-Folie war eine in kaltem Wasser lösliche SYNTANA Type KAPVA-Folie mit einer Dicke von 40 μm und einem Verseifungsgrad von 88 mol-%.
Das flüssige Herbizid war eine Mischung von Bromoxynil- und Ioxynilestern in Lösung in einem Naphthalinlösemittel. Die Flüssigkeit enthielt weniger als 3% Wasser.
Ein oben offener Beutel wurde aus der PVA-Folie gebildet, indem die Folie um eine Schulter herum geformt wurde und dann gleichzeitig der Boden und die Seitenfläche des Beutels thermisch verschweißt wurden. Ein Backendruck von 2 kg/cm² wurde mit einer Backentemperatur von 160°C und einer Kontaktzeit von 1 s verwendet. Die Umgebungstemperatur betrug 18°C und die relative Feuchtigkeit 35%.
500 ml flüssiges Herbizid wurden dann in den Beutel abgefüllt, dessen Oberseite dann unter Vorsehen eines Luftraums von 4 bis 5 Vol.-% innerhalb des Beutels verschweißt wurde. Jeder Beutel war 120 mm × 205 mm und es wurden 10 Beutel pro min hergestellt.
Jeder gefüllte Beutel wurde an der Oberseite nach Abfüllen der Flüssigkeit unter Vorsehen eines Luftraums von 4 bis 5% des Beutelvolumens thermisch verschweißt, wobei der Beutel zu ungefähr 80% voll Flüssigkeit war. Der Beutel ist dementsprechend zugleich unvollständig gefüllt und hat einen Luftraum über der Flüssigkeit.
Jeder Beutel wurde dann, wie in den begleitenden Zeichnungen verdeutlicht, in einen Behälter eingebracht. Das Behältermaterial war Polypropylen. Jeder Behälter wurde unter Verwendung eines laminierten Deckels, umfassend PET (Polyethylenterephthalat)-, Aluminium- und Papierlagen, verschweißt. Die PET-Lage wurde an den an der Oberseite befindlichen Flansch des Behälters thermisch geschweißt, wobei ein Luftraum zwischen dem Beutel und dem Behälter vorgesehen wurde. Die relative Feuchtigkeit in dem Luftraum betrug 50% bei 20°C.
Ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäßen Verpackung wird jetzt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Seitenansicht der vollständigen Verpackung ist,
2 eine Ansicht des äußeren Behälters von unten ist und
3 einen halben Längsschnitt der vollständigen Verpackung zeigt.
Die Verpackung umfaßt einen äußeren Behälter 1 mit einem Foliendeckel 2, der eine Hülle (einen Beutel oder eine Tüte) 3 umgibt und einschließt. Der Beutel oder die Tüte 3 ist aus einer orientierten Polyvinylalkoholfolie 4 von in kaltem Wasser löslicher Qualität, hergestellt aus zu 88% einer Alkoholyse unterworfenem Polyvinylacetat, mit einer Wanddicke von 30 μm hergestellt, die zur Form einer Tüte, die 500 ml einer konzentrierten Dispersion 5 einer Chemikalie in einer organischen Flüssigkeit enthält, thermisch verschweißt ist. Die Tüte 3 befindet sich innerhalb des Behälters 1, der einen im wesentlichen flachen, an der Oberseite befindlichen Flansch 6 umfaßt, der über einen oberen Kragenabschnitt 7 mit einer sich verjüngenden Seitenwand 8 verbunden ist. Der Behälter 1 umfaßt auch einen Fuß 9, der mit dem untersten Ende der Seitenwand 8 über einen stoßdämpfenden Abschnitt 10 verbunden ist. Der Behälter hat einen ungefähr rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken zwischen benachbarten Seiten und mit nach außen gebogenen Außenflächen, wie am deutlichsten in 2 gezeigt. Die rechteckige Gestalt des Behälters ermöglicht eine relativ effiziente gemeinsame Verpackung einer Anzahl von Behältern. Der Behälter verjüngt sich auch nach unten, wie in 1 gezeigt, in diesem Falle um 3 bis 4° aus der Vertikalen und dies ermöglicht, daß eine Anzahl von Behältern für leichte Lagerung oder Beseitigung ineinandergestapelt werden können, wenn sie leer sind. Die Verjüngung bedeutet auch, daß die Tüte durch die Wände des Behälters gegen eine Abwärtsbewegung unterstützt wird. Der Behälter 1 wird aus einem Polypropylen-Blockpolymer mit einem hohen Schmelzfluß-Index, das typischerweise eine durchgehend konstante Wanddicke von beispielsweise im wesentlichen 1 mm aufweist, spritzgegossen. Der Behälter wird lichtdurchlässig hergestellt, so daß, wie nachfolgend beschrieben, ein Lecken der Tüte ohne Öffnen des Behälters festgestellt werden kann. In einer alternativen Ausführungsform kann der Fuß allein lichtdurchlässig hergestellt sein, so daß ein Lecken festgestellt werden kann. Ferner ist Polypropylen wasserabstoßend und dies erleichtert ein Waschen des Behälters. Das Material, aus dem der Behälter hergestellt ist, in dieser Ausführungsform Polypropylen, ist ausreichend steif, um die Tüte zu unterstützen und zu schützen, weist jedoch auch ein Ausmaß an Flexibilität auf, das dazu beiträgt, Stöße oder Schläge auf die Verpackung zu absorbieren.
Der stoßdämpfende Abschnitt 10 ist, wie in 3 gezeigt, im Querschnitt zu einer S-Form gewellt, wobei das Verhältnis der Länge dieses Abschnitts zu dessen Dicke ungefähr 9:1 ist, wobei dieses Verhältnis gewählt wird, um das gewünschte Ausmaß an Faltung unter Berücksichtigung der Flexibilität des Materials, aus dem er gebildet ist, zu ermöglichen.
Der gewellte Abschnitt bildet im allgemeinen eine Querverbindung, die die untere Kante der Seitenwand 8 mit der oberen Kante des Fußes 9 verbindet, die in der Lage ist, sich als Ergebnis der natürlichen Elastizität des thermoplastischen Materials zu falten, um zu ermöglichen, daß eine gewisse, relative Aufwärts- und Abwärtsbewegung zwischen dem Fuß 9 und der Seitenwand 8 auftritt. Diese Faltung absorbiert Stoßbelastungen, die auf den Behälter 1 beispielsweise einwirken, wenn er unbeabsichtigt fallengelassen wird, z.B. während Transport oder Handhabung. Während eines Transports der Verpackungen kann jede beliebige äußere Verpackung, die eine Anordnung solcher Verpackungen enthält, fallengelassen werden oder zumindest substantielle Stoßbelastungen erleiden, wenn sie beispielsweise durch Lkw transportiert oder sogar wenn sie beispielsweise durch einen Gabelstapler gehoben oder abgesenkt wird. Der zwischen dem Fuß und der Seitenwand des Behälters gebildete stoßdämpfende Abschnitt verformt sich und absorbiert solche Stoßbelastungen und dies dämpft die auf die Hülle einwirkenden Belastungen teilweise und stellt sicher, daß der äußere Behälter unter der Einwirkung einer solchen Stoßbelastung nicht aufplatzt. Nachdem die Verpackung aus einem beliebigen äußeren Behälter entfernt worden ist, absorbiert in gleicher Weise der Stoßdämpfer Belastungen, wenn die Verpackung unbeabsichtigt auf einen festen Boden fallengelassen wird, unmittelbar bevor sie geöffnet wird, um Zugang zu der Hülle zu erhalten. Wenn die Verpackung auf ihren Fuß fällt, absorbiert der stoßdämpfende Abschnitt typischerweise jede so auf den Behälter einwirkende Stoßbelastung. Wenn der Behälter auf seine Seitenwand fällt, bedingt die abgerundete Gestalt der Seitenwand in gleicher Weise, daß die Seitenwand sich verformen kann und erneut jegliche Stoßbelastungen absorbiert. Wenn der Behälter auf seinem an der Oberseite befindlichen Flansch landet, neigt ferner dieser gleichfalls dazu, sich zu verformen, um die Stoßbelastung zu absorbieren.
Wie aus 3 ersehen werden kann, ist der Fuß 9 mit einem von einer Mulde 11 umgebenen erhöhten zentralen Abschnitt gebildet. Die Mulde wird vorgesehen, um jegliche Flüssigkeit zu sammeln, die unbeabsichtigterweise aus der Tüte vor einer Verwendung leckt. Da der Behälter oder zumindest dieser Teil von ihm lichtdurchlässig ist, ist es für den Verwender möglich, den Fuß zu betrachten und vor einem Öffnen des Behälters festzustellen, ob die Tüte geleckt hat. Dementsprechend kann ein zufälliger Kontakt mit durch Lecken ausgetretenem Inhalt vermieden werden. Wie aus 3 entnommen werden kann, hinterläßt der erhöhte zentrale Abschnitt des Fußes einen Raum unterhalb desselben, der, wenn der Behälter auf ein Regal gestellt wird, einen geschlossenen Hohlraum bildet. Dies könnte Probleme verursachen, da, wenn die Tüte in den Behälter leckt, dann Dämpfe aus dem Konzentrat durch das Behältermaterial in den Hohlraum hindurchtreten könnten, wo sie eingeschlossen wären und das Regal oder eine etwaige Beschichtung auf dem Regal angreifen könnten. Dementsprechend wird die Unterseite der Mulde 11 mit mindestens einer Ausnehmung oder Rille (nicht gezeigt), die radial zum Fuß verläuft, ausgebildet, um eine Belüftung dieses Hohlraums zu ermöglichen.
In dieser Ausführungsform stellt der gewellte Abschnitt 10 dem Behälter auch eine innere ringförmige Schulter bereit, auf der die Tüte lagert. Der Verlauf der Wellung stellt eine glatte Oberfläche bereit, die die Tüte nicht beansprucht oder durchlöchert. Die Tüte wird dementsprechend oberhalb des Bodens des Behälters gestützt, was zu einer weiteren Isolierung vor mechanischen Stößen führt. Die Tüte kann sich auch unter Belastung in den Raum hinein verformen, um Stöße zu absorbieren.
Der Innenraum des Behälters wird bewußt glatt hergestellt, so daß es der Tüte ermöglicht wird, leicht aus dem Behälter für eine Verwendung zu gleiten.
Die Tüte 3 wird innerhalb des Behälters 1 durch den Foliendeckel 2 gehalten, der auf den Flansch 6 des Behälters 1 thermisch geschweißt ist oder alternativ durch einen Klebstoff angeheftet sein kann.
Der Foliendeckel 2 ist in dieser Ausführungsform aus einem thermisch verschweißbaren laminierten Material, wie einem Polyethylenterephthalat/Aluminium/Papier-Laminat, hergestellt und ist größer als der Außendurchmesser des Flansches 6, um eine große Lasche um den Behälter herum bereitzustellen, die verwendet werden kann, um den Deckel abzuziehen.
Der äußere Behälter 1 und der Deckel 2 stellen für die Tüte 3 einen Schutz dar und schützen sie so vor einem Kontakt mit Wasser und dementsprechend vor ihrer vorzeitigen Auflösung. Dies stellt gleichfalls eine zusätzliche Barriereschicht um das Konzentrat 5 innerhalb des Beutels oder der Tüte 3 dar, um eine zusätzliche Barriere im Falle eines Bruchs des Beutels oder der Tüte 3 bereitzustellen, die die potentiell gefährliche Chemikalie 5 an einem Kontakt mit Personen oder der Umwelt hindert. Jedoch wird, um das Konzentrat zu verwenden, der Foliendeckel 2 einfach entfernt und dann die Tüte, noch versiegelt, in einen Tank einer Sprühvorrichtung geworfen, der eine vorherbestimmte Menge Wasser enthält. Das Material 4 des Beutels oder der Tüte löst sich schnell in dem Wasser, wodurch bei einem Mischen eine Dispersion des Inhalts 5 innerhalb des Wassers in dem Tank der Sprühvorrichtung ermöglicht wird. Der äußere Behälter 1 ist nicht durch die konzentrierte Chemikalie verschmutzt und kann dementsprechend ohne Vornahme irgendwelcher spezieller Vorsichtsmaßnahmen beseitigt werden und die die konzentrierte Chemikalie handhabenden Personen kommen niemals in Kontakt damit, wodurch die Gefahren und Risiken, die mit einem Handhaben derartiger, potentiell schädlicher Materialien verbunden sind, verringert werden.

Claims

Verpackung, enthaltend eine Flüssigkeit (5), umfassend eine Verbindung, die potentiell toxisch oder für die Gesundheit oder die Umwelt schädigend oder schädlich ist, wobei die Verpackung eine Hülle (3) umfasst, die ein wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Material (4) umfasst und wobei die Hülle (3) eine Dicke von 10 bis 100 μm aufweist und eine flexible Wand umfasst, die wasserlöslich oder in Wasser dispergierbar ist und die Hülle (3) eine wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Heißversiegelung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle ferner einen Luftraum umfasst.
Verpackung nach Anspruch 1, worin die Flüssigkeit (5) ein Pestizid umfasst.
Verpackung nach Anspruch 2, worin das Pestizid ein Fungizid, Insektizid oder Herbizid ist.
Verpackung nach Anspruch 1, 2 oder 3, die eine organische Flüssigkeit (5) enthält.
Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Flüssigkeit (5) eine Chemikalie oder eine Lösung oder eine Dispersion einer Chemikalie in einer organischen Flüssigkeit ist, wobei die Flüssigkeit in der Hülle (3) enthalten ist, die ein wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Material (4) umfasst, das in der Flüssigkeit (5) unlöslich und nicht dispergierbar ist.
Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Material der Hülle (4) in kaltem Wasser löslich ist.
Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Luftraum 2 bis 40% des Volumens der Hülle (3) ausmacht.
Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Luftraum 4 bis 10% des Volumens der Hülle (3) ausmacht.
Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das kombinierte Volumen der Flüssigkeit (5) und jeglicher Luftraum weniger als das maximal mögliche Fassungsvermögen der Hülle (3) ausmacht, so dass die Hülle lose gefüllt ist und sich verformen kann.
Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die einen viertel bis drei Liter Flüssigkeit (5) enthält.
Verpackung nach Anspruch 10, die einen halben bis zwei Liter Flüssigkeit (5) enthält.
Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die maximale Zugfestigkeit des Hüllmaterials (4) mindestens 20 N/mm² beträgt und die Bruchdehnung 200 bis 380% beträgt.
Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die maximale Zugfestigkeit des Hüllmaterials (4) 30 bis 80 N/mm² beträgt und die Bruchdehnung 220 bis 350% beträgt.
Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dicke des Hüllmaterials (4) 20 bis 100 μm beträgt.
Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hüllmaterial (4) Polyethylenoxid oder Methylcellulose umfasst.
Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Hüllmaterial (4) Polyvinylalkohol umfasst.
Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inhalt in weniger als etwa 10 Minuten nach dem Kontakt mit Wasser freigesetzt wird.
Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Inhalt in weniger als etwa 1 Minute freigesetzt wird.
Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die organische Flüssigkeit (5) ein Lösemittel auf Erdölbasis, ein Mineralöl, einen aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff, einen halogenierten aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff, einen Ester, ein Keton, einen Ether oder einen höheren Alkohol umfasst.
Verpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der flüssige Inhalt (5) der Hülle (3) ein Additiv zur Erhöhung der Viskosität der Flüssigkeit (5) umfasst.
Verpackung nach Anspruch 20, wobei der flüssige Inhalt (5) eine modifizierte organophile Substanz oder Bentonit, Lecithin, Polymethylenoxid oder Silicagel zur Erhöhung der Viskosität umfasst.
Verpackung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ein Fungizid oder Insektizid umfasst.
Verpackung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Hülle (3) in einem äußeren wasserdichten Behälter (1) verpackt ist.
Verpackung nach Anspruch 23, wobei der äußere Behälter (1) hermetisch verschlossen ist.
Verpackung nach Anspruch 23 oder 24, wobei ein Hohlraum zwischen der Hülle (3) und dem äußeren Behälter (1) vorliegt.
Verpackung nach Anspruch 25, wobei der Raum zwischen der Hülle (3) und dem äußeren Behälter (1) mindestens etwa 5% des Volumens des Behälters (1) ausmacht.
Verpackung nach Anspruch 25 oder 26, wobei die Hülle (3) sich unter Belastung in den Raum verformen kann und dadurch ein Stoß absorbiert wird.
Verpackung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, wobei das Material des Behälters (1) ausreichend steif ist, um die Hülle (3) zu stützen und zu schützen und auch einen Flexibilitätsgrad hat, der dazu beiträgt, Schläge und Stöße zu absorbieren.
Verpackung nach einem der Ansprüche 23 bis 28, wobei der Behälter (1) einen stoßdämpfenden Abschnitt (10) aufweist, der einen Stoß absorbiert, wenn die Verpackung fallengelassen wird.
Verpackung nach einem der Ansprüche 23 bis 29, wobei der Behälter (1) durchscheinend ist oder einen durchscheinenden Fuß umfasst.
Verpackung nach einem der Ansprüche 23 bis 30, wobei die Basis des Behälters (1) einen durchscheinenden Fuß umfasst, der geeignet ist, Flüssigkeit aufzunehmen, so dass der Anwender sehen kann, ob eine Undichtigkeit in der Hülle aufgetreten ist.
Verfahren zur Herstellung einer Verpackung, umfassend eine Hülle (3), die ein wasserlösliches oder in Wasser dispergierbares Material (4) umfasst und wobei die Hülle (3) eine Dicke von 10 bis 100 μm aufweist und eine flexible Wand umfasst, die in Wasser löslich oder in Wasser dispergierbar ist, wobei die Verpackung eine Flüssigkeit (5) enthält, umfassend eine Verbindung, die potentiell toxisch oder für die Gesundheit oder die Umwelt schädigend oder schädlich ist und wobei das Verfahren das thermische Verschweißen des Hüllmaterials (4) umfasst, um eine wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Heißversiegelung zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle ferner einen Luftraum umfasst.
Verfahren nach Anspruch 32, worin die Flüssigkeit (5) ein Pestizid umfasst.
Verfahren nach Anspruch 32, wobei das Hüllmaterial (4) Polyvinylalkohol umfasst.
Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, das in einer Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 15 bis 85% durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 35, wobei die relative Feuchtigkeit 35 bis 55% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 35, wobei die Schweißtemperatur 140 bis 220°C beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 37, wobei die Kontaktzeit 200 ms bis 1,5 s beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 38, wobei der Schweißdruck 1 bis 3,5 kg/cm² beträgt.