DE102007001104A1 - Improvement of plastic bottles for bottling and storage of carbonated beverages - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Verbesserung von Kunststoffflaschen, geeignet zur Abfüllung und Aufbewahrung von kohlendioxydhaltigen Getränken, hinsichtlich ihrer Eigenschaften, das Kohlendioxyd in dem abgefüllten Getränk zu bewahren.The invention relates to the improvement of plastic bottles, suitable for bottling and storage of carbonated beverages, in terms of their properties to preserve the carbon dioxide in the bottled beverage.
Description
Gegenstand der Erfindung:Object of the invention:
Die Erfindung betrifft die Verbesserung von Kunststoffflaschen geeignet zur Abfüllung und Aufbewahrung von kohlendioxydhaltigen Getränken, hinsichtlich ihrer Eigenschaften das Kohlendioxyd in dem abgefüllten Getränk zu bewahren.The Invention relates to the improvement of plastic bottles suitable for bottling and storage of carbon dioxide-containing beverages, in terms of their properties the carbon dioxide in the bottled drink to preserve.
Es wird nachfolgend immer der Ausdruck „kohlendioxydhaltige Getränke" und nicht kohlensäurehaltige Getränke benutzt, da Lösungen von Kohlendioxyd in Wasser, woraus Getränke zum überwiegenden Teil bestehen, im Wesentlichen gelöste Kohlendioxydmoleküle enthalten und weniger als ein Prozent hiervon tatsächlich zu Kohlensäure umgesetzt werden.It the term "carbon dioxide-containing beverages" and non-carbonated beverages is used below beverages used, because solutions of carbon dioxide in water, of which most drinks are made, contain essentially dissolved carbon dioxide molecules and less than one percent of it actually converted to carbonic acid become.
Stand der Technik:State of the art:
Nach dem Stand der Technik werden kohlendioxydhaltige Getränke zu einem erheblichen Anteil in Flaschen abgefüllt und aufbewahrt. Diese Art der Verpackung eines Getränks dient vielen Ansprüchen. Zunächst dem Abfüllen, sodann der Lagerung und der Haltbarkeit. Zusätzlich müssen Ansprüche des Transport und des Verkaufs an den Endkunden erfüllt werden.To the state of the art carbon dioxide-containing beverages to a substantial proportion bottled and stored. This kind the packaging of a drink serves many requirements. First the Bottling, then the storage and the durability. In addition, have claims of transportation and sale to the end customer.
Die Kunststoffflasche hat in den letzten Jahren in diesem Marksegment immer mehr Marktanteile übernommen, da Ihre Vorteile gegenüber der Glasflasche, wie geringeres Gewicht und Bruchsicherheit, für die Verpackung der meisten Getränke überwiegen.The Plastic bottle has been in this market segment in recent years more and more market shares taken over, because of your advantages over the glass bottle, such as lower weight and resistance to breakage, for the packaging Most drinks outweigh.
Diese bekannten Kunststoffflaschen werden nach dem Stand der Technik zum wesentlichen Teil aus dem Kunststoff Polyethylenterephthalat nachfolgend PET genannt hergestellt. Neben allen Vorteilen dieser Kunststoffflaschen gegenüber Glasflaschen haben die Kunststoffflaschen den Nachteil, dass ihre Wände für Gase durchlässiger sind, als die Wände der vergleichbaren Getränkeflaschen aus Glas.These known plastic bottles are known in the art for essential part of the plastic polyethylene terephthalate below Made of PET. In addition to all the advantages of these plastic bottles across from Glass bottles, the plastic bottles have the disadvantage that their walls are more permeable to gases, as the walls of the comparable beverage bottles of glass.
Für fast alle Getränke ist diese so genannte Gasdichtigkeit der Getränkeverpackung von größter Bedeutung für die Haltbarkeit und auch den Geschmack des Getränks.For almost everyone beverages is this so-called gas-tightness of beverage packaging of utmost importance for the Durability and also the taste of the drink.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Verbesserung von Kunststofflaschen für kohlendioxydhaltige Getränke. In so weit ist hier der Stand der Technik hinsichtlich der Gasdichtigkeit der Kunststoffflaschen für Kohlendioxyd aus dem Getränk von Bedeutung, auf welchen nachfolgend eingegangen wird.The The present invention is concerned with the improvement of plastic bottles for carbon dioxide-containing Beverages. In so far here is the state of the art in terms of gas-tightness the plastic bottles for Carbon dioxide from the drink of importance, which will be discussed below.
Diese Gasdichtigkeit wird nach dem Stand der Technik zunächst durch die Art des Kunststoffes selbst bestimmt, welcher zur Herstellung der Getränkeflasche verwendet wird. Unter Berücksichtigung auch anderer wesentlicher Gesichtspunkte wird hier heute meist PET verwendet.These Gas-tightness is first performed by the prior art the type of plastic itself determines which one to manufacture the beverage bottle is used. Considering also Of other essential aspects here today PET is mostly used.
Den weiteren Einfluss auf die Gasdichtigkeit einer solchen Kunststoffflasche hat die Materialdicke der Flaschenwand. Durch den Rohstoffpreis des Kunststoffes aber auch durch das Gewicht der fertigen Getränkeflasche sind der Verbesserung der Gasdichtigkeit durch Erhöhung der Materialdicke der Flaschenwand wirtschaftliche und logistische Grenzen gesetzt.The further influence on the gas-tightness of such a plastic bottle has the material thickness of the bottle wall. By the commodity price the plastic but also by the weight of the finished beverage bottle are improving the gas tightness by increasing the Material thickness of the bottle wall economic and logistical limits set.
Aus vorstehendem Grund wurden weitere Verfahren zur Verbesserung der Gasdichtigkeit entwickelt. Nach dem Stand der Technik wird auf der Innenseite einer solchen Kunststoffflasche, also der potenziellen Kontaktfläche des Kunststoffes zu dem kohlendioxydhaltigen Getränk, eine dünne Glasbeschichtung aufgebracht. Diese Methode ist sehr wirksam jedoch relativ teuer und technisch nur mit erheblichem Aufwand durchführbar. Ferner läuft diese Art der Verbesserung der Gasdichtigkeit dem stofflichen Recyceln entgegen und bereitet hierbei Schwierigkeiten.Out For the above reason, other methods of improving the Gas-tightness developed. According to the state of the art is on the Inside of such a plastic bottle, so the potential contact area the plastic to the carbon dioxide-containing beverage, a thin glass coating applied. This method is very effective, but relatively expensive and technically feasible only with considerable effort. Furthermore, this runs Type of improvement of the gas-tightness of the material recycling contrary and causes difficulties here.
Im Weiteren hat man dem Kunststoff so genannte Nanno-Partikel beigemischt um eine bessere Gasdichtigkeit des Kunststoffes zu erreichen. Die hiermit erzielten Ergebnisse sind umstritten. Auch dieses Verfahren wird von Fachleuten in seiner Kosten zu Nutzen Relation für nicht gut praktikabel bewertet.in the Furthermore, one has added to the plastic so-called Nanno particles to achieve a better gas tightness of the plastic. The hereby the results obtained are controversial. This procedure is also by professionals in its cost to benefit relation for not well practicable.
Aufgabe der Erfindung:Object of the invention:
Aufgabe der Erfindung ist es geeignete Mittel aufzuzeigen, den Verlust von Kohlendioxyd aus dem in der Kunststoffflasche abgefüllten Getränk zu vermindern.task The invention is suitable means to show the loss of To reduce carbon dioxide from the bottled in the plastic beverage.
Es ist für die Erfindung von Bedeutung, dass die Aufgabe darin besteht das Kohlendioxyd durch die Eigenschaften des Kunststoffes besser in dem Getränk zu bewahren. Dies ist nicht unbedingt gleichbedeutend mit einer besseren Gasdichtigkeit des Kunststoffes. Dies war nur die bisherige Annahme, von welchem jeder Stand der Technik bisher ausgeht.It is for the invention of importance that the task is that Carbon dioxide better in the properties of the plastic the drink to preserve. This is not necessarily synonymous with a better gas-tightness of the plastic. This was just the previous one Assumption of which each state of the art emanates so far.
Über diese bisherige falsche Annahme setzt sich die Erfindung hinweg und zeigt eine vollkommen neuen Weg auf, um dem Verlust von Kohlendioxyd aus dem Getränk entgegen zu wirken. Dieses mittels einer anderen Eigenschaft des Kunststoffes als die der Gasdichtigkeit.About these previous false assumption puts the invention away and shows a completely new way of avoiding the loss of carbon dioxide the drink counteract. This by means of another property of Plastic than that of gas-tightness.
Erfindung:Invention:
Die voranstehende Erkenntnis ist bereits ein erster Teil der Erfindung und wird ergänzt durch die nachfolgende Benennung geeigneter Mittel um dem Verlust von Kohlendioxyd aus dem Getränk entgegen zu wirken.The The above finding is already a first part of the invention and will be added by the subsequent designation of appropriate means around the loss of carbon dioxide from the drink counteract.
Stoffe besitzen eine spezifische Oberflächenenergie welche in Millinewton pro Meter angegeben wird. Diese spezifische Oberflächenenergie beruht ursächlich auf den so genannten Van-der-Waals Kräften, welche alle intermolekularen Anziehungskräfte zwischen Atomen und oder Molekülen umfassen.matter have a specific surface energy which is given in millinewtons per meter. This specific surface energy is causally based on the so-called Van der Waals forces, which are all intermolecular attractions between atoms and or molecules include.
Die Van-der-Waals Kräfte bestehen aus drei Gruppen von Anziehungskräften.The Van der Waals forces consist of three groups of attractions.
Die Dipol-Dipol-Kräfte kommen nur bei Molekülen nicht bei Atomen vor, was durch ihre Entstehung bedingt ist. Sie werden in den Molekülen durch die permanente räumliche Verschiebung von Elektronen auf überwiegend eine Seite des Moleküls erzeugt. Diese räumliche Verschiebung selbst wird durch die Anziehungskraft mindestens eines Atomkerns des Moleküls auf die beteiligten Elektronen erzeugt. Das Molekül zeigt nach außen eine positive und negative Anziehungskraft, so genannte Pole, welche permanent vorhanden sind und sich jeweils räumlich gegenüber liegen. Diese Anziehungskraft wirkt zwischen polaren Molekülen.The Dipole-dipole forces come only with molecules not with atoms, which is conditioned by their formation. she be in the molecules through the permanent spatial Shift of electrons to predominantly one side of the molecule generated. This spatial Displacement itself is affected by the attraction of at least one Atomic nucleus of the molecule generated on the participating electrons. The molecule shows outward a positive and negative attraction, so-called poles, which are permanently available and are each spatially opposite. This attraction acts between polar molecules.
Die Wasserstoffbrücken sind auch Dipol-Dipol-Kräfte, werden jedoch Wasserstoffbrücken genannt, weil in dem Dipol-Dipol-Molekül Wasserstoff mit enthalten ist und hierdurch bedingt die auf andere Dipol-Dipol-Moleküle wirkende Anziehungsenergie relativ stark ist.The Hydrogen bonds are also dipole-dipole forces, however, become hydrogen bonds called because in the dipole-dipole molecule hydrogen with and, as a result, the effect on other dipole-dipole molecules Attraction energy is relatively strong.
Die Londonschen Kräfte, auch Dispersionskräfte genannt, entstehen durch die ungleiche Verteilung der Elektronenwolke um den Atomkern. Das Atom ist hierdurch in schneller Frequenz auf einer räumliche Seite positive und danach negativ. Auf der gegenüberliegenden Seite entsprechend umgekehrt. Die Abfolge ist so schnell, dass bei einer Messung das Atom nach außen neutral erscheint. Ein solches Atom wird deshalb als unpolar bezeichnet, was jedoch nicht bedeutet, dass keine Anziehungskräfte vorhanden sind, denn wenn ein Nachbaratom die gleichen Eigenschaften hat, ist trotz des schnellen Polwechsels eine erhebliche gegenseitige Anziehung vorhanden.The London forces, also dispersion forces called, caused by the unequal distribution of the electron cloud around the atomic nucleus. As a result, the atom is in fast frequency a spatial Page positive and then negative. On the opposite side accordingly vice versa. The sequence is so fast that during a measurement the Atom to the outside neutral appears. Such an atom is therefore called nonpolar which does not mean that there are no attractions are, because if a neighboring atom has the same properties, is a considerable mutual despite the rapid pole change Attraction available.
Die beschriebenen Anziehungskräfte bewirken die Bindung in einem Stoff durch die Anziehung der Atome und oder Moleküle untereinander. Hierbei bestehen also Anziehungskräfte zwischen polaren Stoffen und Anziehungskräfte zwischen unpolaren Stoffen. Unpolare und polare Stoffe ziehen sich gegenseitig nicht an. Eine große Anzahl von Molekühlverbindungen besitzt jedoch durchaus polare und unpolare Abschnitte gleichzeitig. Beide Anziehungskräfte wirken auch als spezifische Oberflächenenergie an der Oberfläche eines jeden Stoffes. Die Größe der Kräfte wird in Millinewton pro Meter angegeben (mNm–1).The described attractions cause the binding in a substance by the attraction of the atoms and / or molecules among themselves. In this case, there are attractions between polar substances and attractive forces between non-polar substances. Non-polar and polar substances do not attract each other. However, a large number of molecules have quite polar and nonpolar portions at the same time. Both attractions also act as specific surface energy on the surface of each substance. The magnitude of the forces is given in millinewtons per meter (mNm -1 ).
Zur Herstellung von Getränkeflaschen wird meistens der Kunststoff PET eingesetzt. Dieser Kunststoff hat eine spezifische Oberflächenenergie von etwa 43,0 mNm–1. Hierdurch hat auch die innere Getränkeflaschenoberfläche, welche die Kontaktfläche zu dem kohlendioxydhaltigen Getränk bildet, nach dem Stand der Technik diesen Wert an spezifischer Energie.For the production of beverage bottles, the plastic PET is usually used. This plastic has a specific surface energy of about 43.0 mNm -1 . As a result, the inner beverage bottle surface, which forms the contact surface with the carbon dioxide-containing beverage, according to the prior art, this value of specific energy.
Erfindungsgemäß wird diese spezifische Oberflächenenergie der Kunststoffflasche, zumindest an ihrer Kontaktfläche zu dem kohlendioxydhaltigen Getränk, auf mehr als 55,0 mNm–1 erhöht. Dies wird erzielt indem diese Kontaktfläche durch geeignete Maßnahmen stark polar und damit hydrophil ausgebildet wird.According to the invention, this specific surface energy of the plastic bottle, at least at its contact surface to the carbon dioxide-containing beverage, increased to more than 55.0 mNm -1 . This is achieved by this contact surface is formed by suitable measures strongly polar and thus hydrophilic.
Der Einsatz bereits bekannter Verfahren um einen Kunststoff an seiner Oberfläche stark hydrophil zu gestalten dient hier einem vollkommen neuem erfinderischem Zweck und wird gezielt für die Verbesserung der Kunststoffflaschen eingesetzt, was bisher nicht der Fall war.Of the Use of already known method to a plastic on his surface Being highly hydrophilic here serves a completely new inventive Purpose and will be targeted for the improvement of plastic bottles used what was not previously the case was.
Die wesentlich höhere spezifische Oberflächenenergie der Kontaktfläche der Kunststoffflasche wirkt, wie nachfolgend noch ausgeführt, in mehrfacher Weise erfolgreich dem Verlust von Kohlendioxyd aus dem Getränk entgegen. Das Kohlendioxyd verbleibt wesentlich besser in dem Getränk und tritt deshalb auch weniger durch die Wand der Kunststoffflasche nach außen. Die Haltbarkeitszeit des Getränks wird hierdurch bedeutend verlängert.The much higher specific surface energy the contact surface the plastic bottle acts, as explained below, in several times successful in the loss of carbon dioxide from the drink opposite. The carbon dioxide remains much better in the drink and occurs therefore less through the wall of the plastic bottle to the outside. The Shelf life of the drink becomes thereby significantly extended.
Der Wasseranteil des Getränks wird durch die höhere spezifische Oberflächenenergie der Kontaktfläche der Kunststoffflasche entsprechend angezogen, da Wasser einen starken Dipolanteil hat. Hierdurch lagern sich die Wassermoleküle vermehrt und dichter vor dieser Kontaktfläche der Kunststoffflasche und bilden eine zusätzliche Barriere für die Kohlendioxydmoleküle. Die Kohlendioxydmoleküle werden von der polaren Oberfläche des Kunststoffes der Getränkeflasche nicht angezogen, da Kohledioxyd unpolar ist.Of the Water content of the drink gets through the higher specific surface energy the contact surface The plastic bottle attracted accordingly, since water has a strong Dipole share has. As a result, the water molecules store more and closer to this contact surface the plastic bottle and form an additional barrier to the carbon dioxide molecules. The Carbon dioxide molecules be from the polar surface the plastic of the beverage bottle not dressed, as carbon dioxide is non-polar.
Im Weiteren verstärkt die Anziehungskraft der Kontaktfläche der Kunststoffflasche auf den Wasseranteil des Getränks die Anziehungskräfte der Wassermoleküle untereinander. Da sich die Kohlendioxydmoleküle in den Räumen zwischen den Wassermolekühlen befinden werden diese dort besser festgehalten. Das unpolare Kohlendioxydmolekül ist sodann in dem umgebenden Wasser in einem polaren Feld gefangen.Furthermore, the attraction of the contact surface of the plastic bottle on the water content of the drink enhances the attraction of the water molecules with each other. As the carbon dioxide molecules in the spaces between the What sermolekühlen are these held there better. The non-polar carbon dioxide molecule is then trapped in the surrounding water in a polar field.
Um aus einem solchen Feld herauszukommen hilft dem Kohlendioxyd bekannter Maßen ein so genannter Keim in Form einer zusätzlichen Oberfläche. Dies sind im Normalfall besonders Rauhigkeiten der Kunststoffoberfläche der Kunststoffflasche an der Innenwand. Durch die höhere Konzentration der Wassermoleküle an der Innenwand der Kunststofflasche wird dem Kohlendioxyd der Zugang zu diesen Keimen verwehrt.Around Getting out of such a field helps the carbon dioxide known moderation a so-called germ in the form of an additional surface. This are normally roughnesses of the plastic surface of the Plastic bottle on the inner wall. Due to the higher concentration of water molecules at the Inner wall of the plastic bottle becomes the carbon dioxide access denied to these germs.
Ausführungsbeispiele:EXAMPLES
Es kommen Verfahren und/oder Methoden zum Einsatz, welche in anderen Bereichen der Kunststoffindustrie bekannt sind. Die verschiedenen bekannten Verfahren dienen dazu, die spezifische Oberflächeenergie von Kunststofffolien nicht jedoch Kunststofflaschen zu erhöhen. Nach dem Stand der Technik dient die Erhöhung der spezifischen Oberflächenenergie bei Kunststofffolien auch anderen Zwecken als bei der Erfindung.It methods and / or methods are used, which in others Areas of the plastics industry are known. The different known Methods are used to determine the specific surface energy of plastic films but not to increase plastic bottles. According to the state of the art serves the increase the specific surface energy in plastic films for other purposes than in the invention.
Die Erhöhung der spezifischen Oberflächenenergie bei Kunststofffolien ermöglicht es diese besser zu bedrucken.The increase the specific surface energy in plastic films allows to print it better.
Die Erhöhung der spezifischen Oberflächenenergie bei Kunststofffolien ermöglicht es diese besser zu kaschieren, Eine weitere bekannte Anwendung ergibt sich, wenn solche Kunststofffolien als Oberfolien von sogenannten MAP Packungen (Modification Atmosphere Packaging) eingesetzt werden. Sodann dienen diese hydrophilen Eigenschaften der Kunststofffolien dazu Kondenswasser, welches sich an der Unterseite der Kunststofffolie niederschlagen kann, zu einem Wasserfilm werden zu lassen, also eine Tröpfchenbildung des Kondenswassers zu vermeiden, da dies die Durchsicht auf das in der MAP Packung verpackte Produkt stark beeinträchtigen würde.The increase the specific surface energy in plastic films allows To better conceal these, another well-known application results itself, if such plastic films as Oberfolien of so-called MAP packs (Modification Atmosphere Packaging) are used. thereupon serve these hydrophilic properties of the plastic films to do so Condensation, which is at the bottom of the plastic film can turn into a water film, so one droplet formation of condensed water, as this is the review of the packaged product would be severely compromised.
Die spezifische Oberflächenenergie derartiger Oberflächen kann mit der sogenannten statischen Kontaktwinkelmessung gemessen werden, indem ein Tropfen einer Testflüssigkeit mit bekannter Oberflächenspannung auf die Oberfläche aufgebracht wird. Über das Anlegen einer Tangente an den Tropfen im Berührungspunkt kann der zwischen Tangente und Unterlage gebildete Winkel gemessen werden und hiermit die spezifische Oberflächenenergie berechnet werden.The specific surface energy such surfaces can be measured with the so-called static contact angle measurement by adding a drop of a test fluid of known surface tension on the surface is applied. about the creation of a tangent to the drop at the point of contact can be between Tangent and underlay formed angles are measured and hereby the specific surface energy be calculated.
Stellvertretend
für alle
weiteren Verfahren zur Herstellung von besonders hydrophilen Kunststoffoberflächen, also
Kunststoffoberflächen
mit hoher spezifischer Oberflächenenergie
sei hier nachfolgend eines dieser Verfahren beschrieben, welches sich
für die
Erfindung eignet:
Dem Kunststoffgranulat, hier Polyethylenterephthalat (PET),
wird zur Herstellung der Kunststoffflasche bereits vor der Herstellung
der Kunststoffflasche ein Anteil des Mittels Loxiol A4 in einer
Konzentration von 2 Prozent als Additiv zugemischt. Eine solche
Substanz besitzt einen hydrophilen Abschnitt und einen hydrophoben
Abschnitt welcher lipophil ist. Anders ausgedrückt ist sie ein Fettsäurepartialestergemisch mit
tensidischen Eigenschaften mit hoher Öllöslichkeit des unpolaren Endes
des Moleküls.Representing all other processes for the production of particularly hydrophilic plastic surfaces, ie plastic surfaces with high specific surface energy, one of these processes is described below, which is suitable for the invention:
The plastic granulate, here polyethylene terephthalate (PET), is mixed to produce the plastic bottle before the production of the plastic bottle, a proportion of the agent Loxiol A4 in a concentration of 2 percent as an additive. Such a substance has a hydrophilic portion and a hydrophobic portion which is lipophilic. In other words, it is a fatty acid partial ester mixture having surfactant properties with high oil solubility of the nonpolar end of the molecule.
Während des Herstellungsvorgangs der Kunststoffflasche wird der Kunststoff über seinen Schmelzpunkt erwärmt. Hierbei und auch danach trachtet der lipophile Teil des Additivs danach in dem PET zu verbleiben, da er sich gerne mit dem PET verbindet. Der hydrophile Teil des Additivs strebt von dem PET weg und kommt somit an die Oberfläche der Kunststoffflasche. Es erfolgt also eine Orientierung/Ausrichtung der Additivmoleküle. Hierdurch wird die Kontaktfläche der Kunststofflasche zu dem kohlendioxydhaltigen Getränk wie beabsichtigt stark hydrophil.During the Manufacturing process of the plastic bottle, the plastic is above its melting point heated. Here and afterwards, the lipophilic part of the additive seeks then to stay in the PET, as he likes to connect to the PET. The hydrophilic part of the additive strives away from the PET and comes thus to the surface of the Plastic bottle. So there is an orientation / alignment of the additive molecules. This will be the contact surface the plastic bottle to the carbon dioxide-containing beverage as intended highly hydrophilic.
In der Praxis bewirkt dies, dass wesentlich weniger Kohlendioxyd aus dem Getränk in der Kunststoffflasche entweicht.In In practice, this causes significantly less carbon dioxide the drink escapes in the plastic bottle.
Bei einer diesbezüglich optimal hergestellten PET Kunststoffflasche beträgt die spezifische Oberflächenenergie sodann mindestens, vorzugsweise noch mehr als 60 Millinewton pro Meter. Bei einer gleichartigen, jedoch nicht extra in diese Richtung veränderte PET Kunststoffflasche aus PET beträgt der Wert der spezifischen Oberflächenenergie vergleichsweise etwa 43 Millinewton pro Meter.at one in this regard optimally manufactured PET plastic bottle is the specific surface energy then at least, preferably even more than 60 millinewtons per Meter. For a similar, but not specially in this direction changed PET Plastic bottle made of PET is the Value of specific surface energy comparatively about 43 millinewtons per meter.
Weitere Vorteile der Erfindung:Further advantages of the invention:
Durch
Ihre Wirkweise begründet
beinhaltet die Erfindung weitere Vorteile:
Nachdem kohlendioxydhaltige
Getränke
in Kunststoffflaschen abgefüllt
sind und diese Kunststoffflaschen sodann dicht verschlossen werden,
entsteht in den Kunststofflaschen ein Überdruck. Dies beruht darauf,
dass aus dem Getränk
Kohlendioxyd in Gasform austritt und dadurch die Gasdichte im Kopfraum der
Kunststoffflasche zunimmt. Der Gasdruck nimmt so lange zu bis ein
so genanntes Gleichgewicht erreicht wird. Das Gleichgewicht ist
erreicht wenn in gleicher Zeit gleich viele Gasmoleküle aus dem
Getränk
in den Kopfraum austreten, wie in der gleichen Zeit Gasmoleküle in das
Getränk
zurückkehren.
Der Gasdruck nimmt sodann nicht mehr zu und auch nicht mehr ab.Based on its mode of action, the invention contains further advantages:
After carbon dioxide-containing beverages are filled in plastic bottles and these plastic bottles are then sealed tight, creates an overpressure in the plastic bottles. This is due to the fact that carbon dioxide exits in gaseous form from the beverage, thereby increasing the gas density in the headspace of the plastic bottle. The gas pressure increases until a so-called equilibrium is reached. The equilibrium is reached when at the same time as many gas molecules escape from the beverage into the headspace, as at the same time gas molecules return to the beverage. The gas pressure then no longer increases and no longer decreases.
Bekannter Maßen ist dieser Vorgang darüber hinaus temperaturabhängig. Bei niedriger Temperatur stellt sich dieses Gleichgewicht bei einem niedrigeren Gasdruck ein. Bei höheren Temperaturen entsteht ein höherer Gasdruck im Kopfraum der Kunststoffflasche bis das Gleichgewicht erreicht ist.As is known, this process is over it also temperature-dependent. At low temperature, this equilibrium sets in at a lower gas pressure. At higher temperatures, a higher gas pressure is created in the headspace of the plastic bottle until equilibrium is reached.
Aus Sicherheitsgründen ist es bei kohlendioxydhaltigen Getränken erstrebenswert mit einem möglichst geringen Gasdruck im Kopfraum der Kunststoffflasche diesen Gleichgewichtszustand zu erreichen.Out security it is desirable with carbon dioxide-containing beverages with a possible low gas pressure in the headspace of the plastic bottle this state of equilibrium to reach.
Bei einer erfindungsgemäßen Kunststoffflasche wirkt auf den Wasseranteil des Getränks die innere polare Oberfläche der Kunststoffflasche in der Art, dass die Bindungskräfte zwischen den Wassermolekülen gesteigert werden. Hierdurch werden die Kohlendioxydmoleküle, welche sich in den Zwischenräumen gelöst in dem Wasser befinden, fester gebunden. Die Druckzunahme bis zur Erreichung des Gleichgewichts in dem Kopfraum einer erfindungsgemäßen Kunststoffflasche ist deshalb nur 70 oder weniger als die Druckzunahme im Kopfraum einer vergleichbaren Kunststoffflasche, die nicht erfindungsgemäß ausgestattet ist.at a plastic bottle according to the invention on the water portion of the drink the inner polar surface of the beverage acts Plastic bottle in the way that the binding forces between the water molecules be increased. As a result, the carbon dioxide molecules, which in the gaps solved are in the water, tighter. The pressure increase up to Achieving the equilibrium in the head space of a plastic bottle according to the invention is therefore only 70 or less than the pressure increase in the headspace a comparable plastic bottle, not equipped according to the invention is.
Wie bereits beschrieben werden durch die hydrophile innere Oberfläche der Kunststofflasche vermehrt Wassermoleküle aus dem Getränk an der inneren Oberfläche der Kunststoffflasche angelagert. Hierdurch wird den Kohlendioxydmolekülen in erheblichem Maße der Zugang zu Keimen verwehrt. Diese Keime in Form der Rauhigkeiten der Kunststoffoberfläche entstehen überwiegend durch das Reinigen der Kunststoffflaschen, was im Pfandsystem notwendig ist. Hierdurch begrenzt sich die durchschnittliche Umlaufzahl einer Kunststoffpfandflasche, da bei zu vielen Keimen der Austritt von Kohlendioxyd zu stark wird. Da der Kontakt des Kohlendioxyds zu der inneren Flaschenwand und damit zu den Keimen wie beschrieben gesenkt wird, ist eine höhere Umlaufzahl der erfindungsgemäßen Kunststoffflaschen im Pfandsystem möglich.As already described by the hydrophilic inner surface of the Plastic bottle increases water molecules from the drink on the inner surface attached to the plastic bottle. As a result, the carbon dioxide molecules in a considerable Dimensions of Denied access to germs. These germs in the form of the roughness the plastic surface arise predominantly by cleaning the plastic bottles, which is necessary in the deposit system is. This limits the average circulation number to one Plastic deposit bottle, because with too many germs the escape of Carbon dioxide becomes too strong. As the contact of the carbon dioxide to the inner bottle wall and thus to the germs as described is lowered, is a higher Circulation number of the plastic bottles according to the invention possible in the deposit system.
Das vorstehend beschriebene System wirkt auch vorteilhaft wenn eine Kunststofflasche geöffnet wurde. Wenn das kohlendioxydhaltige Getränk aus einer geöffneten erfindungsgemäßen Kunststoffflasche nicht gleich verbraucht wird, ist das Getränk nicht so schnell abgestanden, als das gleiche Getränk in einer geöffneten vergleichbaren Kunststoffflasche, die nicht erfindungsgemäß ausgestattet ist.The The system described above also acts advantageous when a Plastic bottle was opened. When the carbon dioxide-containing beverage from an open Plastic bottle according to the invention is not consumed right away, the drink is not stale so quickly as the same drink in an open one comparable plastic bottle, not equipped according to the invention is.
Weitere Einzelheiten der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.Further Details of the invention can the dependent claims be removed.
Claims (21)
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|---|---|---|---|
| DE200710001104 DE102007001104A1 (en) | 2007-01-04 | 2007-01-04 | Improvement of plastic bottles for bottling and storage of carbonated beverages |
| PCT/EP2007/011325 WO2008080577A1 (en) | 2007-01-04 | 2007-12-21 | Plastic container for beverages containing carbon dioxide |
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|---|---|---|---|
| DE200710001104 DE102007001104A1 (en) | 2007-01-04 | 2007-01-04 | Improvement of plastic bottles for bottling and storage of carbonated beverages |
Publications (1)
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Family
ID=39199081
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE200710001104 Withdrawn DE102007001104A1 (en) | 2007-01-04 | 2007-01-04 | Improvement of plastic bottles for bottling and storage of carbonated beverages |
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|---|---|---|---|
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