DK143587B - Vakuumbeholder og fremgangsmaade til fremstilling deraf - Google Patents

Description

143587 i

Den foreliggende opfindelse angår en vakuumbeholder med en vaegopbygning, som er særdeles uigennemtrængelig for gasser, og nærmere betegnet angår den vakuumbeholdere af plast med en dobbeltvægget konstruktion, som er i stand til at holde 5 et vakuum i lange tidsrum. Plastbeholderen udviser betydelig modstandsevne over for brud og har fortrinlige varmeisolerende egenskaber, som varer op til 5 år eller længere. Opfindelsen angår endvidere en fremgangsmåde til fremstilling af vakuumbeholderen.

10 Vakuumbeholderen omfattende en afgrænsende væg bestående af et plastmateriale, der omslutter det evakuerede rum, og et metallag på mindst Sn overflade af den afgrænsende væg, er ejendommlig ved, at et overtræk af gasuigennemtrængeligt plastmateriale klæber til metallaget.

15 Ved fremgangsmåden til fremstilling af en vakuumbeholder ifølge opfindelsen gøres en overflade af den afgrænsende væg vand-befugtelig, og et metal påføres på den vandbefugtelige overflade til dannelse af et i det væsentlige kontinuerligt lag deraf, det omsluttede rum evakueres, der sættes et gasabsor-20 berende materiale til det omsluttede rum, og det evakuerede rum afspærres hermetisk fra atmosfæren. Fremgangsmåden er ejendommelig ved, at et gasuigennemtrængelige plastmateriale i form af en latex påføres på det resulterende metallag til dannelse af et i det væsentlige kontinuerligt lag af det gas-25 uigennemtrængelige plastmateriale, som klæber til metalllaget.

Det har overraskende vist sig, at de dobbeltvæggede plastbeholdere ifølge opfindelsen er overlegne med hensyn til at holde et vakuum i forhold til lignende beholdere, hvori den indre overflade af den afgrænsende væg er blevet metalliseret, 30 men ikke overtrukket med gasuigennemtrængeligt plastmateriale. Endnu mere overraskende er det, at plastbeholderne ifølge opfindelsen bevarer et højere vakuum i længere tidsrum end beholdere, hvori den afgrænsende vægs overflade kun er metalliseret eller kun overtrukket med gasuigennemtrængeligt plast- 2 163587 materiale. Det sammensatte materiales gasgennemtrængelighed er meget lavere end den beregnede gasgennemtrængelighed af de ovenpå hinanden lagte komponenter hver for sig. Ved udøvelsen af opfindelsen er det således vigtigt, at det gas-5 uigennemtrængelige plastlag påføres på den metalliserede overflade, hvis det ønskede vakuum skal holdes.

De metalliserede og overtrukne plastdele, som kan anvendes til fremstilling af beholderne ifølge nærværende opfindelse, fremstilles ved påføring af det gasuigennemtrængelige plastmate-10 riale på den metalliserende overflade i form af en latex. Plastdelene kan anvendes som beholdere til kød, mejeriprodukter og olieholdige næringsmidler, som emballage for andre produkter såvel som til vakuumbeholdere ifølge opfindelsen.

Plastbeholderne ifølge opfindelsen kan anvendes som beholdere 15 til at holde gasformige, flydende eller faste materialer i varm eller kold tilstand i lange tidsrum. Plastlågene er an-.vendelige til lukning af varmeisolerende vakuumbeholdere fremstillet af en lang række materialer, såsom glas, stål og plast, 20 Opfindelsen illustreres nærmere under henvisning til tegningen , hvor fig. 1 set fra siden viser en foretrukken plastbeholder ifølge opfindelsen, delvis i snit, og fig. 2 set fra siden viser et tilhørende plastlåg, delvis 25 i snit.

I fig. 1 er vist en foretrukken plastbeholder 1 med en afgrænsende væg 4 af et plastmateriale, som omslutter det evakuerede rum 7. På den indvendige overflade 9 af væggen 4 er et lysreflekterende metallag 5 påført. På overfladen 13 af 30 mtallaget 5 er et lag 6 af et gasuigennemtrængeligt plastmateriale påført. Kombinationen af væggen 4, metallaget 5 3 143587 og plastmaterialelaget 6 omfatter en indre del 3 til at rumme indholdet og en ydre del 2. Den indre del 3 og den ydre del 2 er sammensvejst langs svejselinier 12. Den ydre del 2 har en åbning 11, hvorigennem bestanddele, såsom gas-5 absorberende fast, partikelformet materiale 8, kan indføres, og gasser, som fylder rummet 7, kan fjernes, i det mindste en del af rummet 7 optages af et gasabsorberende fast partikelformet materiale 8 til opfangning af gasser, som findes i rummet 7 som resultat af ufuldstændig evakuering af 10 rummet 7, gasser, som stammer fra afgasningen fra plastmaterialet og det gasuigennemtrængelige plastlag, og gasser, som trænger gennem kombinationen af den afgrænsende væg 4, metallaget 5 og det gasuigennemtrængelige plastlag 6. En prop 10 lukker det afspærrede rum 7 efter evakuering. Proppen 10 15 kan bestå af et vilkårligt materiale, som er egnet til lukning af huller i plaster, således at der opretholdes et vakuum på mindst 10-^ mm Hg.

I fig. 2 er vist et foretrukket plastlåg 20 med en afgrænsende væg 4 omfattende to sektioner: først en lukkedel 30, som skal 20 indføres i mundingen af en varmeisolerende vakuumbeholder, f.eks. som vist i fig. 1, og dernæst en lågdel 31, som er svejst eller på anden måde fastgjort til lukkedelen 30 langs svejselinien 12. Den afgrænsende væg består af et plastmateriale og omslutter et evakueret rum 7, På den indvendige 25 overflade 9 af væggen 4 er et metallag 5 påført. På overfladen 13 af metallaget 5 er et lag 6 af et gasuigennemtrængeligt plastmateriale påført. I det mindste en del af rummet 7 optages af et gasabsorberende fast, partikelformet materiale 8 til opfangning af gasser, som findes i det evakuerede rum 30 7 som resultat af ufuldstændig evakuering af rummet, gasser, der stammer fra afgasning fra plastmaterialet og det gasuigennemtrængelige plastlag, og gasser, som trænger gennem kombinationen af det afgrænsende væg, metallaget og det gasuigennemtrængelige plastlag. Den ydre overflade 32 af den afgræn-35 sende væg 4 har fortrinsvis skruegænger 33, som muliggør på-skruning af låget på .en varmeisolerende beholder. Lågdelen 31 har en åbning 11, gennem hvilken det gasabsorberende 143587 4 faste partikelformede materiale 8 kan indføres i rummet 7, og gasser, som optager rummet 7, kan fjernes. Metallaget 5 og det gasuigennemtrængelige plastlag kan påføres også fordelagtigt gennem åbningen 11 som beskrevet i det følgende.

5 En prop 10 lukker åbningen 11, efter at rummet 7 er evakueret, således at der opretholdes en hermetisk lukning mellem rummet 7 og atmosfæren.

Plastmaterialer, som er egnede til brug i den afgrænsende væg, er de normalt faste, organiske polymere, som let kan for-1Q mes eller støbes eller på anden måde bearbejdes til den ønskede beholderform, og som har tilstrækkelig stivhed til at holde denne form under de betingelser, som de vil blive udsat for. Polymerene er fortrinsvis termoplastiske og er forholdsvis indifferente over for de materialer, som beholderen 15 skal rumme. På grund af deres lave pris og overlegne strukturelle egenskaber foretrækkes i almindelighed polymere, som anvendes til konstruktive anvendelser, de såkaldte ingeniørplaster, såsom polystyren, styren/acrylonitrilcopolymere, styren/butadiencopoLymere, styren/butadien/acrylonitril= 20 copolymere, gummimodificerede styrenpolymere og andre polymere af monovinylidenaromatiske carbocykliske monomere. Andre polymere, som hensigtsmæssigt kan anvendes, er acetalplaster, såsom polyformaldehydharpiks, polyolefiner, såsom polypropylen og polyethylen, polycarbonater, polysulfoner, polyamider, 25 såsom nylon, stift polyvinylchlorid, polyestere, såsom poly (ethylenterephthaiat), acrylharpikser,såsom poly(methylmeta= crylat), og de andre normalt faste polymere, som kan formes til den ønskede facon ved hjælp af almindelige formningsmetoder, f.eks, ved blæsestøbning eller sprøjtestøbning.

30 Af særlig interesse, især til formning af den del af den afgrænsende væg, som vil komme til at indeholde varme væsker, er plaster, der er modstandsdygtige over for høj temperatur, såsom styren/maleinsyreanhydridcopolymere indbefattende deres gummimodificerende varianter og andre sådanne polymere 35 omfattende imid- og lavere N-alkylimidformer. Ud over de nævnte polymere kan den afgrænsende væg endvidere indeholde et 5 143587 eller flere additiver, såsom f.eks. fyldstoffer, stabilisatorer, overflademodificeringsmidler, gasabsorberend,e materialer og farvestoffer.

Da sprøjtestøbning eller lignende metoder foretrækkes ved 5 fremstilling af den afgrænsende væg, er plastmaterialerne fortrinsvis termoplastiske. Der kan imidlertid også anvendes termohærdende polymere. Alle syntetiske polymere, hvadenten de er termoplastiske eller termohærdende, er i almindelighed ude af stand til at holde et stort vakuum i et udstrakt 10 tidsrum. Følgelig udviser organiske plastmaterialer, som sædvanligvis anvendes til den afgrænsende væg, en sådan per-meabilitetsgrad for atmosfærens gasser, at et vakuum på 10" mm Hg ikke kan holdes i beholdere fremstillet alene af sådanne plastmaterialer.

15 Den afgrænsende væg kan have en tykkelse i området 0,025 - 7,6 mm, men har fordelagtigt en tykkelse på 0,5 - 7,6 mm og har fortrinsvis en tykkelse på 1,27 - 2,54 mm. Væggen bør i almindelighed være tykkere inden for nævnte område, når der anvendes polymere med noget lavere modstandsdygtighed 20 ved høj temperatur. Det vil derfor forstås, at vægtykkelsen er passende, hvis den bibringer beholderen tilstrækkelig styrke til at modstå deformation under normale betindelser.

Den afgrænsende væg formes til den ønskede facon ved hjælp af almindelige polymerformningsmetoder, såsom sprøjtestøb-25 ning, blæsestøbning og kombinationer deraf. Det vil forstås, at den afgrænsende væg kan foraes ved støbning af væggen i to eller flere dele og derefter sammensvejsning af delene.

I sådanne tilfælde kan de sammensvejste dele af væggen omfatte forskellige polymere. Den indre del af væggen som skal rum-30 me væsken eller det faste materiale, kan f.eks. omfatte højtemperaturharpiks, såsom styren/maleinsyreanhydrid, og den ydre del af væggen kan omfatte en harpiks til generelle formål, såsom en styren/acrylonitrilcopolymer.

Metalovertrækket, som bibringer den afgrænsende væg delvis 6 143587 gasuigennemtrængelighed,omfatter kobber, sølv, bly, nikkel, aluminium, kobber, guld, titan, tin, vismut, antimon, chrom, mangan, jern, kobolt, metaller af platingruppen og legeringer af to eller flere af ovennævnte metaller. Metalovertræk-5 ket omfatter fortrinsvis sølv, nikkel eller en legering deraf. I særligt foretrukne udførelsesformer påføres et overtræk af tin, på den underliggende plastoverflade forud for påføring af et eller flere af ovennævnte foretrukne metaller. Hvis der påføres et tinovertræk, påføres dette sædvanligvis i mængder 10 i området fra ca. 0,5 til ca. 50 yg/cm . Tinovertrækket påføres fortrinsvis ved at den vandbefugtelige overflade af plastunderlaget bringes i berøring med en fortyndet vandig opløsning af en tinforbindelse, såsom tindichlorid.

Metalliseringen udføres fortrinsvis ved først at gøre pla-15 stens vægoverflade vandbefugtelig og derefter plettere metal på overfladen ved hjælp af en ikke-galvanisk metode, såsom metoderne beskrevet af F.A. Lowenheim i Metal Coating of Plastics, Noyes Data Corporation (1970) . Se endvidere Pinner, S.H., et al, Plastics: Surface and Finish, Daniel Davey & Co., 2Q Inc. '172-186 (1971) og USA patentskrift nr. 2.464.143. Vægoverfladen gøres fortrinsvis vandbefugtelig ved hjælp af en gasfasesulfoneringsmetode. Det må imidlertid forstås, at andre metoder til at gøre polymere vandbefugtelige, såsom corona-udladning, væskefasesulfonering osv., også er egnede. Andre 25 metoder til metallisering af plastoverflader, såsom elektro= plettering, kan hensigtsmæssigt anvendes, selvom sådanne andre metoder ikke er så ønskelige som de ikke-galvaniske pletteringsmetoder.

Metalmængden, som påføres ved dannelsen af det ønskede metal-30 lag, er den mængde, som danner en i det væsentlige kontinuert hinde over den ønskede overflade af den afgrænsende, og som derved gør væggen delvis gasuigennemtrængelig. Den påførte metalmængde ligger fordelagtigt i området fra 2,0 til 11.000 mikrogram pr. cm , fortrinsvis fra 10 til 500 pg/cm . Til-35 svarende tykkelser af metallaget er 0,002 til 110 mikrometer, 7 143587 fortrinsvis 0,01 til 0,5 mikrometer. Metallaget bør være i det væsentlige kontinuert og tilstrækkelig udstrakt til, at det evakuerede rum i det væsentlige er omsluttet af metallaget. Metallaget påføres hensigtsmæssigt på i det mindste 5 ca. 95% af den afgrænsende vægs totale overfladeareal nærmest det evakuerede rum (i det følgende omtalt som den indre overflade), fortrinsvis på mindst 90%. Det vil forstås, at metallaget er sammensat af metalkrystaller med nogle åbne rum derimellem. I stedet for eller yderligere kan metallaget 10 påføres på den afgrænsende vægs ydre overflade, dvs. overfladen længst borte fra det evakuerede rum, selvom en sådan påføringsmåde er mindre foretrukket end påføring af metallaget på den afgrænsende væg indre overflade.

Et gasuigennemtrængeligt plastmateriale til brug i en vakuum-15 beholder ifølge opfindelsen er en normalt fast, organisk polymer, som har en gennemtrængelighed for atmosfærens gasser på mindre end 6 cm /645 cm /0,025 mm tykkelse/dag, fortrinsvis 3 2 mindre end ca. 0,9 cm /645 cm /0,025 mm/dag. De egnede gasuigennemtrængelige plaster formes til i det væsentlige konti-20 nuerte hinder, som let kan klæbes på metaloverflader. Eksempler på gasuigennemtrængelige plaster er vinylidenchlorid/ vinylchloridcopolymer, vinylidenchlorid/acrylonitrilcopoly= mere og copolymere af sådanne monomere som acrylonitril, methacrylonitril, methylacrylat, methylmethacrylat og acryl= 25 amid. De må endvidere forstås, at blandinger af sådanne poly= mere også er egnede. De gasuigennemtrængelige plaster er fortrinsvis vinylidenchloridpolymere.

De gasuigennemtrængelige plaster påføres fortrinsvis på metal= overtrækkene i form af latexer, som danner i det væsentlige 30 kontinuerte hinder efter tørring ved temperaturer under varmedeformationspunktet for den afgrænsende vægs plastmateriale. Varmedeformationspunktet for en polymer er den laveste temperatur, ved hvilken en genstand fremstillet af polymeren deformeres som følge af polymerens tendens til at genantage 35 sin facon fra før bearbejdningen og/eller som følge af den 8 143587 mindste ydre kraft. Det må imidlertid forstås, at andre former for gasuigennemtrængelige plaster, såsom opløsningsmiddelovertræk, ikke-vandige dispersioner og pulvere også hensigtsmæssigt kan anvendes. Overtræksmetoder som dypning, sprøjt-5 ning, pulverovertrækning, plasmastråle og glødeudladning og lignende er egnede til påføring af det gasuigennemtrængelige plastmateriale på metallaget.

Mængden af gasuigennemtrængeligt plastmateriale, der påføres 2 på metallaget, ligger i området fra 5 til 24.000 yg/cm , for- 2 10 trinsvis fra 60 til 5.000 yg/cm . Tykkelserne af overtrækket af gasuigennemtrængeligt plastmateriale ligger tilsvarende i området fra 0,025 til 125 mikrometer, fortrinsvis fra 0,25 til 25 mikrometer. Overtrækket bør være tilstrækkelig udstrakt til i det væsentlige at omslutte det evakuerede rum. Over-15 trækket af gasuigennemtrængeligt plastmateriale påføres fordelagtigt på mindst 95% af metallagets totale areal, fortrinsvis på mindst 99%,

Et gasabsorberende materiale sættes til det omsluttede rum forud for eller efter vakuumanlæggelsen i rummet, fortrins-20 vis efter evakuering. Det gasabsorberende materiale er sædvanligvis et findelt fast stof eller en blanding af findelte faste stoffer, såsom kønrøg og aktiveret kulpulver, diatoméjord og andre kulholdige pulvere hidrørende fra pyrolyse og/ eller aktivering af organiske materialer med vanddamp, såsom 25 kokosnødder, kornskaller, sukker; pulverformede metaller og metaloxider og hydroxider, f.eks, barium, lithium, natrium= hydroxid, calciumoxid; metalsilikater, calciumsilikat, magnesiumsilikat og findelte oxider af silicium, titan (TiO^) og aluminium (A^O^) med stor overflade. Porøse pulvere af gas-30 absorberende faste stoffer med et gennemsnitligt overflade- areal på 100-2000 m pr. gram er generelt ønskelige. Pulveret har mest fordelagtigt en gennemsnitlig partikelstørrelse i _2 området fra ca. 10 til ca. 10 mikron. Den anvendte pulvermængde går sædvanligvis fra meget små mængder, såsom 0,3 g, op 35 til store mængder, som i det væsentlige fylder det omsluttede 9 143587 rums rumfang. Det må forstås, at de gasabsorberende faste stoffer optager atmosfæriske gasser ved hjælp af såvel fysiske adsorptions- som kemiske absorptionsmekanismer.

Det af den afgrænsende væg omsluttede rum evakueres ved hjælp 5 af en hvilken som helst konventionel vakuumpumpe, såsom af den type, der anvendes ved evakuering af konventionelle vakuumisolerede beholdere.

Efter tilsætningen af det gasabsorberende materiale til det omsluttede rum eller efter evakuering af det omsluttede rum, 10 uanset hvad der foretages senest, bliver åbningen eller åbningerne, hvorigennem materialet tilsættes og vakuet anlægges, lukket, så at et vakuum opretholdes (såkaldt hermetisk lukning). Konventionel teknik til lukning af vakuumbeholdere, der er fremstillet af andre materialer, kan anvendes 15 til lukning af den afgrænsende væg. En prop af plastmateriale svarende til eller i det mindste sammensmelteligt med den afgrænsende vægs plastmateriale indføres imidlertid fortrinsvis i hver åbning og drejes, indtil friktion mellem proppen og overfladerne nærmest åbningen sammensmelter med 20 den afgrænsende væg og derved danner en hermetisk lukning.

Proppen kan alternativt i åbningen bringes til at lukke denne ved hjælp af ultrasonisk svejsning eller ved anvendelse af et klæbemiddel, såsom en epoxyharpiks.

De følgende eksempler belyser opfindelsen yderligere. Alle 25 dele og procenter er henholdsvis vægtdele og vægtprocenter med mindre andet er anført.

Eksempel 1

Styren/acrylonitrilcopolymer (75/25) formes ved ekstrusions-formning til en ydre del af den afgrænsende væg som vist i fig, 30 l. Den ydre dels væg har en tykkelse på 2,0 mm. Styren/malein= syreanhydridcopolymer med en varmedeformationstemperatur på 285°C ved en belastning på 18,5 kg/cirr formes ved ekstru- ίο 143587 sionsformning til en indre del af den afgrænsende væg som vist i fig. 1. Den indre dels væg og den ydre dels væg har hver en tykkelse på 2,0 mm. De ydre og indre dele svejses sammen ved opvarmning med et ultrasonisk middel til dannelse 5 af en afgrænsende væg med beholderfacon som vist i fig. 1.

. Den afgrænsende vægs indre overflade, dvs. den overflade, som grænser op til eller er nærmest det omsluttende rum, overfladesulfoneres i et omfang på 1 mikrogram svovltrioxid= 2 ækvivalenter pr. cm ved at lede tør luft indeholdende 21 10 svovlstrioxidgas ind i det omsluttede rum ved 25°C i 1 min.

Et raetalliseringsbad fremstilles ved blanding af 1 del af hver af følgende opløsninger: 0,006% Ag(ΝΗ-^^ΝΟβ i vand 0,30% NaOH i vand 15 0,15% glucose og 0,15% fructose i vand.

Umiddelbart efter at badet er fremstillet, dyppes den afgrænsende væg i badet, og metalliseringen er afsluttet i løbet af 1 minut.

Den metalliserede afgrænsende væg overtrækkes med en gas-2Q uigennemtrængelig plast ved dypning af den i en 50% tørstof* latex af vinylchlorid/acrylonitril/sulfoethylmethacrylat (90/8/2)-terpolymer, hvilken latex har en gennemsnitlig partikelstørrelse på ca. 0,22 mikron. Den afgrænsende væg fjernes derefter fra latexen, og overskydende latex får 25 lov til at løbe af væggen. Væggen tørres derefter ved 60°C i 15 min.

Rummet, som omsluttes af den afgrænsende væg, evakueres til _2 et tryk på 10 mm Hg, og 8Q g aktiveret trækul med en gennemsnitlig partikelstørrelse på 0,2 mikron sættes til det 30 omsluttede rum under vakuum. Før tilsætningen til det omslut- -7 tede rum anbringes trækullene i et vakuum i 48 timer ved 10 mm Hg, Det omsluttede rum lukkes hermetisk ved indsætning 11 143587 af en prop af styren/acrylonitril-(75/25)-copolymer i åbningen, der fører ind i det sluttede rum, samtidig med at vakuet opretholdes, og proppen rotationssvejses til den afgrænsende væg til dannelse af den ønskede plastbeholder, 5 hvis dobbelte vægge opretholder vakuet. Fortrinsvis bliver en del af propoverfladen metalliseret og/eller overtrukket med gasuigennemtrængeligt plastmateriale med henblik på at give den afgrænsende væg et kontinuerligt gasuigennemtrængeligt overtrækslag. Vakuumbeholderen afprøves og viser sig 10 at have varmeisolerende egenskaber, som kan sidestilles med de varmeisolerende egenskaber af i handelen gående glas-og stålvakuumbeholdere.

Eksempel 2

Som vidnesbyrd om det tidsrum, hvori vakuumbeholderne ifølge 15 opfindelsen kan holde et vakuum, fremstilles en vakuumflaske i overensstemmelse med eksempel 1 og afprøves for luftper- meabilitet. Flasken, som rummer 0,95 liter, har en overflade 2 mod det evakuerede omsluttede rum på 1500 cm , et evakueret 3 rumfang på 500 cm og en tykkelse af den afgrænsende væg 20 (eksklusive tykkelsen af metal og gasuigennemtrængeligt plastmateriale) på 2,0 mm. Resultaterne er anført i tabel I, og den projekterede levetid for vakuumbeholderen er beregnet og er også angivet i tabel I.

Med henhlik på sammenligning fremstilles forskellige beholdere 25 på en måde svarende til den i eksempel 1 beskrevne med den undtagelse, at enten metalliseringen eller overtrækningen med gasuigennemtrængeligt plastmateriale udelades. De resulterende beholdere og en kontrolbeholder, som ikke er blevet behandlet eller overtrukket med noget materiale, afprøves 30 for luftpermeabilitet, og resultaterne er angivet i tabel I. Endvidere er den projekterede levetid for hver af beholderne beregnet, og resultaterne af disse beregninger er vist i tabel I.

12 143587

Tabel I

Prøve Overtræk Luftpermeabilitet (1) Projekteret behol- nr. _ cm3 luft/dag_ der levetid (2) 1 Metal og gas- 0,01 6-20 år 5 uigennemtræn geligt plastmateriale 2* Metal 3,2 7,5-25 dage 3 Gasuigennem- 1,1 22,5-75 dage 10 trængeligt plastmateri ale CX Intet 9 3-9 dage & Ikke et eksempel ifølge opfindelsen.

15 (1) Bestemt under anvendelse af et massespektrometer til måling af atmosfæriske gasser, som er trængt igennem (2) Under antagelse af, at det gasabsorberende faste stof, som fylder det evakuerede rum, kan absorbere i alt ca.

24-8Q cni* luft (aktiveret trækul, som anvendtes i eksem-20 pel 1, har en sådan kapacitet), beregnes den projekterede levetid for vakuumbeholderen ud fra følgende ligning:

Projekteret levetid = fast stofs gasabsorberingskapacitet luftpermeabilitet

Eksempel 3

Som vidnesbyrd om den synergistiske virkning af at overtræk-25 ke metallaget med det gasuigennemtrængelige plastmateriale blev flere strimler polystyrenfilm (tykkelse = 0,13 mm) under anvendelse af de i eksempel 1 beskrevne betingelser overfladesulfoneret til opnåelse af en sulfoneringsgrad på 1,5 mikro= 2 gram svovltrioxidækvivalenter pr. cm film. Tre strimler af 30 den overfladesulfonerede film overtrækkes med varierende tyk kelser af det gasuigennemtrængelige plastmateriale ved på- 13 143587 føring af en 50% tørstoflatex af vinylidenchlorid/acrylonitril/ sulfoethylmethacrylat-(90/8/2)-terpolymer. Polystyrenstrimlerne, der var overtrukket med de forskellige tykkelser af det gasuigennemtrængelige plastmateriale, en strimmel ubehandlet 5 polystyrenfilm og en strimmel af overfladesulfoneret poly= styrenfilm afprøves for oxygengennemtrængelighed, og resultaterne udtrykt som oxygentransmissionsgrad er anført i tabel II.

To sulfonerede strimler polystyrenfilm metalliseres i over-10 ensstemmelse med metalliseringsmetoden ifølge eksempel 1.

En metalliseret strimmel overtrækkes med gasuigennemtrængeligt plastmateriale ved hjælp af proceduren anført i det foregående afsnit. Den resulterende overtrukne metalliserede strimmel og den ikke overtrukne metalliserede strimmel af-15 prøves for oxygenpermeabilitet, og resultaterne udtrykt som oxygentransmissionsgrad er anført i tabel II.

143587 14

•P

tn

G

« p -p

P

c ω 5 g tn <!} tn · ^ •Hg e -p ώ

in ni S

G\ & cd t n P1

J_( (jJ LO OO

+J IQ ’ H CN •tf O m CN H X

β\ cnj ιο σι o oj - - O

(Dg w ·* * *. *· ro vd tyigo h io m m o o m >,\ σ 'st· "4* (d X«N Ή

Og 51 0 2 4J\ ** ΗΌ ^ C(d g °£

So S

i—! Ή

•P

P

0) s 1

« I

x H

μ f! H t>i

Η +M S

M g g* pi λ; o w H ajN, σο σ o o o Φ pq ^tnoJocNHconj i i · tn sC +1 3. NN N ^ ffl I I C cn

Eh p m H ® S

0) ω e > 1-1 o o 4->

w Ti CD

g +j 4J +j +i η «w p tn tn tn tn (l) mtdtu

•η -π -H -H Ti Λ S

Η H i—I H (d O 0) H

Φ φ φ tu i—i tn -p tn tn tn tn ή tu i-η β βββ * p * tu 0<f (B Q) ΙΒΦίΒΦίΒΦ.ΜΦΛί Η ΌΝ

p H PH p i—I pH g > « «.C

+> td -pcd -Ptd -Pid Po P ή tun BH 6 H g H g H +J 4-1 H > (Ui-i tUPOPOPP-PP-P CO) βφ ΟΦΰΦΰΦΦΟΟΟ Hido β+j β4) β·μ fi+J >p >H tu in Φ rd φφφφφφοφοτ! ft P ni tn g tng tng eng G G g 0)

-H-P H -P H -P H -P JJ O 4J td (U T) tJ

Φ >βιηί> dm dm din ιιή dixi tnctu ft HtntdH inidintdin(d4JH4-><u Λ d 1> 9.nfn & idHtdHtdHGPGU fl)

Eh cn u ft cn øftUftOftHtnHp -Pg -p g fl) (DOG 4J G tu tn tu p; tu t n

i! a-H

φ · H

ae ****«« „„ h S-ι h (NroHinior^ ίΚ^ ft 15 143587

Eksempel 4

Et hult polypropylenlågs afgrænsende væg som vist i fig. 2 med en vægtykkelse på 1,9 mm fremstilles ved svejsning af lågdelen 31 til lukkedelen 30 under anvendelse af ultrasonisk vibrering. Overfladen af den afgrænsende væg, der omslutter 5 det hule rum, sulfoneres i et omfang på 1 mikrogram svovl= 2 trioxidækvivalenter pr. cm ved at tør luft indeholdende 2% svovltrioxidgas ledes gennem åbningen 11 i lågdelen 31 ind i det omsluttede rum ved 25°C i et tidsrum på 1 minut.

En metalliseringsvæske fremstilles ved blanding af 1 del af 10 hver af følgende opløsninger: (A) 0,60% Ag(NH3)2N03 i vand og (B) 0,30% NaOH, 0,15% glucose og 0,15% fructose i vand.

Umiddelbart efter,at opløsningen (A) og (B) er blandet, sprøjtes en ringe mængde af blandingen gennem åbningen 11 ind i det af 15 låget omsluttede rum 6, og forsølvningen er afsluttet i løbet af 1 min. Den forsølvede overflade skylles derefter med vand.

Sølvovertrækket har en overtrækstæthed på 100 mikrogram pr.

2 cm , hvilket svarer til en overtrækstykkelse på ca. 0,1 mikro= meter.

20 Lågets forsølvede overflade overtrækkes med et gasuigennemtrængeligt plastmateriale ved at en 50% tørstoflatex af vinyl= chlorid/acrylonitril/sulfoethylmethacrylat-(90/8/2)-terpolymer indsprøjtes i laget gennem åbningen 11, hvilken latex har en gennemsnitlig partikelstørrelse på ca. 0,22 mikron. Låget ven-25 des derefter, og overskydende latex får lov til at løbe ud af det omsluttede rum 6 gennem åbningen 11. Låget tørres derefter ved 60°C i 15 minutter. Det tørrede overtræk af gasuigennemtrængeligt plastmateriale har en overtrækstykkelse på 25 mikrometer.

30 Rummet, som omsluttes af låget, evakueres til et tryk på 0,001 mm Hg, og 30 g aktiveret trækul med en gennemsnitlig partikelstørrelse på 0,2 mikron indføres i det omsluttede 16 143587 rum gennem åbningen 11 under vakuum. Forud for indføringen af trækul i det omsluttede rum anbringes trækullet under va-

-4 Q

kuum i 8 timer ved 10 mm Hg ved 350 C. Det omsluttede rum lukkes derefter hermetisk ved rotationssvejsning af en poly= 5 propylenprop 14 i åbningen 11. Alternativt kan et glas- eller kobberrør fastgøres til låget omkring åbningen11 forud for evakueringen og derefter lukkes ved at bevæge en flamme langs glasrøret eller sammenklemme kobberrøret. Som en yderligere lukkemetode kan lågdelen 31 formes således, at et rør af plast-10 materiale rager ud fra åbningen 11. Der kan derefter opnås en hermetisk lukning ved sammenklemning af sidevæggene samtidig med, at der tilføres varme til smeltning af plastmaterialet.

Det resulterende lågs varmeisolerende egenskaber bestemmes ved fastgørelse af låget til en vakuumflaske med vid munding 15 og med en forsølvet vakuumiseret 453,6 g glasindsats med vid munding og et plastfor. indeholdende 465 ml vand ved ca. 90°C.

Den lukkede flaske får lov at henstå i 10 min., og begyndelsestemperaturen (Tstar·^ bestemmes derefter. Efter 60 min. fra målingstidspunktet for begyndelsestemperaturen måles slut-20 temperaturen (Ts]_ut) i °9 flaskens halveringstid (^/2^ beregnes under anvendelse af følgende formel: ^ _ start slut stue „ n rno j.j___ t, /9 = —m---- m----- X 0,693 timer.

' start slut

Flaskens halveringstid er den tid i timer, hvorefter halvdelen af det i flasken opbevarede materiales varmekalorier er gået tabt 25 til omgivelserne. Flaskens halveringstid udtrykker f.eks. den tid, det tager for et lagret varmt næringsmiddel med en temperatur på 100°C at falde til 62,5°C, når stuetemperatur er 25°C. Under anvendelse af ovennævnte formel bestemmes det omhandlede låg til at have en halveringstid på 9,5 timer.

30 Eksempel 5

De indre overflader i to flasker fremstillet af styren/acrylo= 12 143587 nitrilcopolymer og med en tykkelse på 2,5 mm overfladesulfoneres til opnåelse af et sulfonatlag med en tykkelse på 3 2 mikron (20 yg/SO^/cm ) ved at bringe overfladerne i berøring med tør luft indeholdende 2% svovltrioxidgas ved 25°C i 1 min, 5 De overfladesulfonerede flasker skylles med 0,001% SnCl2 i vand til opnåelse af et tinovertræk på de sulfonerede overflader, hvilket overtræk har en tykkelse på 0,5 mikron.

Et metalliseringsbad fremstilles ved blanding af 1 del af hver af følgende opløsninger: 10 0,60% Ag(NH3)2N03 i H20 0,30% NaOH i H20 0,15% glucose og 0,15% fructose i H20.

De tinovertrukne flasker dyppes i badet, og metalliseringen af de sulfonerede overflader er afsluttet i løbet af 1 minut, 15 De metalliserede flasker fjernes fra badet og vaskes med vand.

2 Mængden af påført metal bestemmes til ~ 1000 yg/cm .

Den indre overflade af en flaske overtrækkes med en vinyliden= chlorid/acrylonitril/sulfoethylmethacrylat-(90/8/2)-terpolymer ved at en 50% tørstoflatex af copolymeren med en gennemsnit-20 Hg partikelstørrelse på 0,22 mikron hældes i flasken, og flasken hvirvles rundt, således at hele den indre overflade kommer i berøring med latexen. Overskydende latex hældes ud af flasken, og den resterende latex tørres til en film med en overtræksvægt på 2500 pg/cm . På lignende måde overtrækkes 25 den resterende flaske med en 35% tørstoflatex af styren/buta= diencopolymer,

De resulterende flasker afprøves for nitrogengennemtrængelig- hed ved anbringelse af flaskerne i en ovn ved 76°C i 6 dage og måling af gennemtræng! nitrogen med et massespektrometer.

2 30 Nitrogengennemtrængeligheden er 0,03 ml N2/645 cm /atm/dag for flasken overtrukket med vinylidenchlorid-terpolymer og

Claims (6)

1. Vakuumbeholder (1) omfattende en afgrænsende væg (4) bestående af et plastmateriale, der omslutter det evakuerede 5 rum (7), og et metallag (5) på mindst én overflade (9) af den afgrænsende væg (4), kendetegnet ved, at et overtræk (6) af gasuigennemtrængeligt plastmateriale klæber til metallaget.

2. Vakuumbeholder ifølge krav 1, kendetegnet ved, 10 at det gasuigennemtrængelige plastmateriale er en vinyliden= chloridpolymer.

2 143587 0. 09.ml ^/645 cm /atm/dag for flasken overtrukket med styren/ butadiencopolymer.

3. Vakuumbeholder ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den afgrænsende væg (4) er 0,5 til 7,6 mm tyk, at metallaget (5) er 0,002 til 110 mikrometer tykt, og at overtrækket 15 (6) af gasuigennemtrængeligt plastmateriale er 0,025 til 125 mikrometer tykt.

4. Vakuumbeholder ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at den afgrænsende vægs plastmateriale er en polymer af en monovinylidenaromatisk carbocyklisk monomer.

5. Vakuumbeholder ifølge ethvert af kravene 1-3, kende tegnet ved, at den afgrænsende vægs plastmateriale er polypropylen.

6. Fremgangsmåde til fremstilling af en vakuumbeholder ifølge ethvert af kravene 1-5, hvor en overflade af den afgrænsende 25 yæg gøres vandbefugtelig, og et metal påføres på den vandbefug-telige overflade til dannelse af et i det væsentlige kontinuerligt lag deraf, det omsluttede rum evakueres, der sættes et gasabsorberende materiale til det omsluttede rum, og