Biegsamer Verpackungsbehälter aus plastifiziertem thermoplastisehem Kunststoff und Verfahren zur Herstellung solcher Behälter
Die Erfindung bezieht sieh auf einen biegsamen Verpackungsbehälter aus plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff, wie Vinylharz und insbesondere Polyvinylchlorid, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Behälter.
Bei mit Flüssigkeit oder Paste gefüllten Behältern aus plastifiziertem thermoplastisehen Kunststoffen zeigt sieh, vor allem wenn die Füllmasse Wasser, Alkohol oder derglei zehen enthält, der überstand, dass diese durch die Behälterwände hindurch verdunsten. Wenn die Füllmasse eine pastenförmige Substanz ist, kann diese Verdunstung durch die Wände des Behälters so weit gehen, dass in dem Be hälter von der vormals pastenförmigen Substanz nur noch ein fester Rückstand zurückbleibt.
Ausserdem hat die Erfahrung gezeigt, dass beim Verpacken von wässrigen Farben oder Färbestoffen in thermoplastischen Kunststof- fen, die Weichmacher enthalten, die Farbe in die Wände des thermoplastischen Behälters eindringt und sich gegen Teile des Weichmachers austauscht, so dass der Weichmacher zum Teil aus dem thermoplastischen Kunststoff ausgewaschen und der Behälter farbig sowie immer härter wird.
Wenn thermoplastische Kunststoffe mit einem hohen Gehalt an Weichmachern, wie z. B. Polyvinylchlorid, zum Verpacken von kosmetischen, pharmazeutischen Stoffen oder Nahrungsmitteln in flüssiger, halbflüssiger oder teigiger Form benutzt werden, muss der Weichmacher giftfrei sein und beispielsweise aus Dioctylphthalat bestehen.
In solchen Fällen ist es von grosser Wich- tigkeit, dass die Füllmasse gegen den Weichmacher des thermoplastischen Behälters isoliert ist, erstens um zu verhindern, dass der Weichmacher durch die Füllmasse des Behälters ausgewaschen wird, so dass die Packung biegsam bleibt, zweitens, um zu verhindern, dass der Weichmacher sich mit der Füllmasse mischt, und drittens, um zu erreichen, dass die Verdunstung des Behälterinhaltes durch die Wände hindurch vermieden oder wenigstens stark vermindert wird.
Wenn die Verpaekungen aus plastifiziertem Vinylharz, insbesondere aus Pol'vinyl- chlorid, für Nahrungsmittel in flüssiger Form verwendet werden, ist es wesentlich, dass der Weichmacher, auch wenn er giftfrei und völlig unschädlich ist, gegen den verpackten Inhalt isoliert wird, da er den Geschmaek der Nahrungsmittel beeinflussen kann.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, bei Behältern aus plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff, wie Vinylharz und insbesondere Polyvinylchlorid, den Weichmacher des thermoplastischen Behälters gegen den Inhalt der Packung zu isolieren, und zwar wird dies gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Innenfläche der Behälterwandung mit einem Überzug einer öligen Substanz versehen ist.
Durch einen derartigen Ölüberzug wird, wie sich zeigte, die Durchlässigkeit der Behälterwandung aus thermoplastischem Kunst- stoff und damit ein Durchtritt von Behälterinhalt, insbesondere in Dampfform, stark herabgesetzt. Ausserdem kann der Ölüberzug derart gewählt sein, dass er ein Auswaschen des Weichmachers aus dem Behältermaterial und dessen Vermischung mit dem Behälterinhalt verhindert, dass ferner verhütet wird, dass der Behälter infolge Auswaschens des Weichmachers steif und hart wird, und dass schliesslich verhindert wird, dass Teilchen des Behälterinhaltes in die Behälterwandung eindringen.
Für den Ölüberzug hat sich vor allen Dingen hochgereinigtes flüssiges Paraffin erwiesen. Zweclsmässig ist, dass der Ölüberzug so dünn gehalten wird, dass er sich nicht von den Behälterwänden löst und sich mit dem Inhalt mischt, und dass seine Menge so gering ist, dass er nicht in einen Austausch mit dem Weichmacher gehen kann.
Zur weiteren Herabsetzung der Durchlässigkeit des Verpackungsbehälters kann es unter Umständen zweckmässig sein, den Behälter doppelwandig auszuführen, wobei ausser auf der Innenfläche des Behälters eine dünne Ölschicht zwischen den beiden Behälterwänden vorgesehen wird.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Behälter, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zuerst wenigstens ein Stück ans thermoplastischem Kunststoffmaterial auf einer Seite zur Bildung eines öligen Überzuges mit einer öligen Substanz bedeckt und anschliessend aus wenigstens diesem Stück wenigstens ein Verpackungsbehälter in Fertiggrösse hergestellt wird.
Die Behälter können z. B. aus einem im Strangpressverfahren erzeugten Schlauch oder aus Bahnen oder Streifen plastifizierten thermoplastischen Bfaterials hergestellt werden.
Während gereinigtes flüssiges Paraffin zufolge seiner Geruch- und Geschmacklosigkeit für den Ölüberzug besonders geeignet ist, können natürlich auch andere ölige Substanzen verwendet werden, deren Auswahl nach der Art des zu verpackenden Inhaltes erfolgt.
Zur näheren Erläuterung der Erfindungen werden Ausführungsbeispiele der E rfindungs- gegenstände nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen im Strangpressverfahren hergestellten nahtlosen Schlauch aus Polyvinylchlorid 1, der auf seiner Innenfläche einen Ölüberzug 2 aufweist. Gemäss
Fig. 2 ist in einen äussern Schlauch auch ein zweiter Schlauch von etwas kleinerem Durchmesser eingesehoben. 1 ist der äussere Schlauch, la der innere Schlauch, 2a eine zwischen den beiden Wänden vorgesehene Ö1schicht und 2 der Ölüberzug auf der Innenfläche des Doppelschlauches.
Fig. 3 zeigt zwei Bahnen 1 und 1b aus Polyvinylchlorid, aus welchen die Behälter hergestellt werden sollen. Diese Bahnen werden vorher auf den Flächen, welche innen zu liegen kommen, mit einem Öliiberzug 2 bzw.
2b versehen. Die Bahnen werden durch Verschweissen zu Behältern verarbeitet. Gemäss
Fig. 4 sollen doppelwandige Behälter aus vier Lagen thermoplastischen Materials 1, 1b und lc, ld hergestellt werden. Zwischen den Bahnen 1 und 1c wird eine ölige Schicht 2c und zwischen den Bahnen 1b und 1d eine ölige Schicht 2d angebracht. Ausserdem werden auf den Innenseiten der Bahnen 1 und lb, wie in Fig. 3, Ölüberzüge 2 und 2b vorgesehen.
Ans den vier Bahnen werden die doppelwandigen Behälter durch Verschweissen hergestellt.
Fig. 5 zeigt einen Teil eines thermoplastischen Schlauches 4, der von erheblicher Länge sein kann und in den eine kleine Menge einer öligen Substanz 3 eingeführt worden ist. Der Schlauch wird zwischen ein Paar von Druck- walzen 5 und 6 eingeführt, die unter Zusammenpressen des Schlauches diesen in Richtung des eingezeichneten Pfeils bewegen und dabei die ölige Substanz fortlaufend nach rück wärts verdrängen, wobei diese in dem aus den Druckwalzen austretenden Teil 7 auf der Innenseite einen dünnen Ölüberzug zurücklassen. In
Fig. 6 ist ein fertiger gefüllter Behälter sehaubildlich dargestellt, wobei ein Teil weggebrochen ist, um die Wandung und den Behälterinhalt zu zeigen. Der Behälter ist aus einem Schlauch aus Polyvinylchlorid hergestellt worden.
Die den Behälter bildenden Schlauchstücke sind an den Enden ver schweisst. 1 ist der Behälter, 2 der innere Ölüberzug, 3a der Behälterinhalt und ia, 4b sind die durch Verschweissen hergestellten Endverschlüsse.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines Behälters, der sich von demjenigen der Fig. 6 dadurch unterscheidet, dass er doppelwandig ist. Zwischen den beiden Wänden 1 und la liegt eine Ölschicht 2, und auch die Innenseite des Schlauches ist mit einem Öl- überzug 2a versehen. Der Behälterinhalt ist mit 3a und einer der durch Verschweissung hergestellten Endverschlüsse mit 4a bezeichnet.
Fig. 8 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung gefüllter Behälter aus einem Schlauch aus plastifiziertem thermoplastischem Kunst- stoff. Der auf der Innenseite mit dem Öl- überzug 2 versehene Schlauch 1 wird mit F]üssigkeit oder Paste 3 gefüllt. Der so gefüllte Schlauch kommt zwischen zwei Werkstücke 8 und 8a, die an Pressteilen 9 bzw. 10 sitzen. Die Werkzeuge sind an einen Hoch- frequenzgenerator 11 angeschlossen, und zwar das Werkzeug 8a durch die Leitung 12 und das Werkzeug 8 durch die Leitung 13. In der Leitung 12 befindet sich ein Schalter 14.
Beim Eintritt des gefüllten Schlauches zwischen die Werkzeuge ist der Schalter 14 offen. Nachdem die Werkzeuge 8 und 8a, die Elektroden bilden, einen Druck auf den Schlauch ausgeübt haben, so dass dessen Wände sich berühren, wird der Schalter 14 geschlossen, und die Elektroden erzeugen die zum Verschweissen der sich berührenden Wände des Schlauches erforderliche Hitze.
Das Anbringen des Ölüberzuges auf der Innenseite und das Einfüllen der Füllmasse können gegebenenfalls in einem Arbeitsgang erfolgen. Diese Arbeitsweise ist vor allen Dingen dann angebracht, wenn die Behälter aus einem Schlauch hergestellt werden, der eine für eine Anzahl von Einzelbehältern geeignete Länge besitzt. Der Vorgang ist im einzelnen wie folgt:
In eines der Enden des thermoplastischen Schlauches wird eine Menge öliger Substanz eingebracht. Dieses Ende wird dann an eine Vorrichtung angeschlossen, aus der die Füllmasse durch ihre eigene Schwere oder unter Druck in den Schlauch eingeführt wird.
Der Schlauch wird in einem solchen Winkel zur Waagrechten gehalten, dass die in den Schlauch eintretende Füllmasse die ölige Substanz fortlaufend vor sich herschiebt, wobei diese auf der Innenfläche des Schlauches einen Ölüberzug während des Füllens zurücklässt. Der Überschuss an Öl tritt am andern Ende des Schlauches aus.
Für die Bildung des Ölüberzuges ist es zweckmässig, das Öl etwas zu erhitzen, jedoch nicht so stark, dass durch die Wärme eine Verzerrung des thermoplastischen Behälters eintreten kann.
Der Ölüberzug hat sich auch besonders für die Fälle als vorteilhaft erwiesen, in denen pulverige oder körnige Substanzen in der Füllmasse enthalten sind. Der Ölüberzug verhindert, dass die Füllmasse an den Wänden beim Pressvorgang kleben bleibt und so das Verschweissen und Verschliessen der Wände durch Hitze verhindert. Beim Ausüben des Pressdruckes bewirkt der Ölüberzug, dass pulverige oder körnige Teilchen von der Pressstelle verdrängt werden.
Flexible packaging container made of plasticized thermoplastic and method for making such containers
The invention relates to a flexible packaging container made of plasticized thermoplastic material, such as vinyl resin and in particular polyvinyl chloride, and to a method for producing such containers.
In the case of containers made of plasticized thermoplastic plastics filled with liquid or paste, especially if the filling compound contains water, alcohol or the like, it shows that they evaporate through the container walls. If the filling compound is a paste-like substance, this evaporation through the walls of the container can go so far that only a solid residue of the previously paste-like substance remains in the container.
Experience has also shown that when aqueous paints or dyes are packaged in thermoplastics that contain plasticizers, the paint penetrates the walls of the thermoplastic container and exchanges itself for parts of the plasticizer, so that the plasticizer is partly made up of the thermoplastic Plastic is washed out and the container becomes colored and harder.
If thermoplastics with a high content of plasticizers, such as. B. polyvinyl chloride, are used for packaging cosmetic, pharmaceutical substances or food in liquid, semi-liquid or pasty form, the plasticizer must be non-toxic and consist, for example, of dioctyl phthalate.
In such cases it is of great importance that the filling compound is isolated from the plasticizer of the thermoplastic container, firstly to prevent the plasticizer from being washed out by the filling compound of the container so that the pack remains pliable, secondly to prevent the plasticizer from being washed out by the filling compound of the container prevent the plasticizer from mixing with the filling compound, and thirdly, to ensure that evaporation of the container contents through the walls is avoided or at least greatly reduced.
If the packaging made of plasticized vinyl resin, in particular made of Pol'vinylchloride, is used for food in liquid form, it is essential that the plasticizer, even if it is non-toxic and completely harmless, is isolated from the packaged contents, since it does Can affect the taste of food.
The invention has set itself the task of isolating the plasticizer of the thermoplastic container from the contents of the pack in containers made of plasticized thermoplastic, such as vinyl resin and in particular polyvinyl chloride, and this is achieved according to the invention in that the inner surface of the container wall is provided with a coating of an oily substance.
As has been shown, an oil coating of this type greatly reduces the permeability of the container wall made of thermoplastic material and thus the passage of container contents, in particular in vapor form. In addition, the oil coating can be selected in such a way that it prevents the plasticizer from being washed out of the container material and from mixing with the container contents, furthermore prevents the container from becoming stiff and hard as a result of the plasticizer being washed out, and finally prevents particles the contents of the container penetrate into the container wall.
For the oil coating, highly purified liquid paraffin has proven above all. It is necessary that the oil coating is kept so thin that it does not come off the container walls and mix with the contents, and that its amount is so small that it cannot go into an exchange with the plasticizer.
In order to further reduce the permeability of the packaging container, it may be expedient under certain circumstances to make the container double-walled, with a thin layer of oil being provided between the two container walls apart from the inner surface of the container.
The invention relates to a method for producing such containers, which is characterized in that at least one piece of thermoplastic material is first covered with an oily substance on one side to form an oily coating and then at least one packaging container in finished size is made from at least this piece becomes.
The containers can e.g. B. from a tube produced in the extrusion process or from webs or strips plasticized thermoplastic Bfaterials.
While purified liquid paraffin is particularly suitable for the oil coating because it is odorless and tasteless, other oily substances can of course also be used, the selection of which depends on the type of content to be packaged.
To explain the inventions in more detail, exemplary embodiments of the objects of the invention are described below with reference to the accompanying drawings.
1 shows a seamless hose made of polyvinyl chloride 1 which is produced in an extrusion process and has an oil coating 2 on its inner surface. According to
2, a second tube with a somewhat smaller diameter is also lifted into an outer tube. 1 is the outer hose, la is the inner hose, 2a is an oil layer provided between the two walls and 2 is the oil coating on the inner surface of the double hose.
Fig. 3 shows two sheets 1 and 1b of polyvinyl chloride from which the containers are to be made. These strips are first coated with an oil coating 2 or 2 on the surfaces that come to lie inside.
2b provided. The webs are processed into containers by welding. According to
4, double-walled containers are to be produced from four layers of thermoplastic material 1, 1b and 1c, 1d. An oily layer 2c is applied between the webs 1 and 1c and an oily layer 2d is applied between the webs 1b and 1d. In addition, on the inside of the webs 1 and 1b, as in Fig. 3, oil coatings 2 and 2b are provided.
The double-walled containers are produced on the four lanes by welding.
Fig. 5 shows part of a thermoplastic tube 4, which can be of considerable length and into which a small amount of an oily substance 3 has been introduced. The hose is inserted between a pair of pressure rollers 5 and 6 which, while compressing the hose, move it in the direction of the arrow drawn and in doing so continuously displace the oily substance backwards, with it in the part 7 emerging from the pressure rollers on the Leave a thin layer of oil on the inside. In
Figure 6 is a perspective view of a completed filled container with a portion broken away to show the wall and the contents of the container. The container has been made from a tube made of polyvinyl chloride.
The tube pieces forming the container are welded ver at the ends. 1 is the container, 2 is the inner oil coating, 3a is the contents of the container and, in general, 4b are the terminations produced by welding.
FIG. 7 shows a section through part of a container which differs from that of FIG. 6 in that it is double-walled. An oil layer 2 lies between the two walls 1 and 1 a, and the inside of the hose is also provided with an oil coating 2 a. The contents of the container are denoted by 3a and one of the end closures produced by welding is denoted by 4a.
8 shows a device for producing filled containers from a hose made of plasticized thermoplastic material. The hose 1 provided on the inside with the oil coating 2 is filled with liquid or paste 3. The tube filled in this way comes between two workpieces 8 and 8a, which sit on pressed parts 9 and 10, respectively. The tools are connected to a high-frequency generator 11, namely the tool 8a through the line 12 and the tool 8 through the line 13. A switch 14 is located in the line 12.
When the filled hose enters between the tools, the switch 14 is open. After the tools 8 and 8a, which form electrodes, have exerted pressure on the hose so that the walls thereof touch, the switch 14 is closed and the electrodes generate the heat required to weld the contacting walls of the hose.
The application of the oil coating on the inside and the filling in of the filling compound can, if necessary, take place in one operation. This mode of operation is particularly appropriate when the containers are made from a hose which has a length suitable for a number of individual containers. The process is as follows:
A quantity of oily substance is placed in one of the ends of the thermoplastic tube. This end is then connected to a device from which the filling compound is introduced into the tube by its own gravity or under pressure.
The hose is held at such an angle to the horizontal that the filling compound entering the hose continuously pushes the oily substance in front of it, which leaves an oil coating on the inner surface of the hose during filling. The excess oil comes out at the other end of the hose.
For the formation of the oil coating, it is advisable to heat the oil somewhat, but not so much that the heat can distort the thermoplastic container.
The oil coating has also proven to be particularly advantageous in cases in which powdery or granular substances are contained in the filling compound. The oil coating prevents the filling compound from sticking to the walls during the pressing process and thus prevents the walls from welding and closing due to heat. When the pressing pressure is applied, the oil coating causes powdery or granular particles to be displaced from the pressing point.