可用于填充和输送饮料瓶的含水组合物,其中该组合物包括硬离子并具有与PET改进的相容性制造技术

技术编号:5392793 阅读:444 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
通过施加含硬离子的含水组合物到容器或输送器上,加速容器沿着输送器穿过。当以CaCO↓[3]形式计的硬度对以CaCO↓[3]形式计的碱度之比大于约1∶1时,该含水组合物与PET瓶子的相容性得到改进。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可用于填充和输送制品的含水组合物。本专利技术还涉及完全或部分用这种含水组合物涂布的输送器体系和容器。
技术介绍
通过结合软饮料浓缩物、冷水和二氧化碳,然后在瓶子或罐内包装该组合物,从而制备碳酸软饮料。在自动输送器上可输送离开填充器的填充的容器可具有施加的标签,它将被插入到辅助包装内,所述辅助包装可以是板条箱、聚合物环、厚纸板盒或收缩包裹的托盘,并最终组装在准备储存和运输的集装箱负栽内。在装运和从填充器输送到最终的集装箱形式的过程中,容器常常与含水组合物,例如盐水和水性输送器润滑剂接触。此处所使用的"含水组合物"是指含大于约90wt。/。水的组合物,并包括水、处理过的水,和一种或更多种功能成分加入到其中的水。处理过的水包括被加工以改进水的某些质量的的水。"含水组合物"包括,但不限于,瓶装漂洗水、瓶装热水(warmerwater)、外壳洗涤器水,和具有水作为组合物一部分的润滑剂组合物。由于容器在较高的比率下填充一直到并超过数千个容器/分钟,因此饮料的一些溢流是可能的,特别是在可发泡的碳酸饮料情况下。在填充器下游立即频繁地漂洗容器,以除去溢流液。由于容器用水冷的饮料填充,因此典型地要求用温水漂洗剂漂洗它们,以^t升高其内容物的温度到露点以上的数值,从而最小化在辅助包装,例如盒子或所述收缩包裹的外壳内部的冷凝。因此,通常在所谓的瓶装温水或罐温热器内第二次漂洗容器。为了有助于饮料容器在最多至数千个容器/分钟和更高的速度下快速移动,方便的是要求施加润滑剂组合物到瓶子或输送器表面上。碳酸软饮料用的优选容器是由聚对苯二曱酸乙二酯(PET) 制备的热塑性瓶子。聚酯树脂,其中包括PET是水解敏感的,这意味 着在称为水解的工艺中它们可与水反应。措辞水解来自于拉丁语词根"hydro"和"lyso",这意味着用水使之分开。在这一工艺中,水与 PET反应,产生两个新的链端并切割PET聚合物链。在应力下的聚合 物对水解具有更加多得多的反应性,和无定形PET,例如在一部分碳 酸软饮料瓶子中发现的那些对水解比结晶或取向PET更加敏感。驻留 在"浇口底疤(gate scar),,附近的碳酸软饮料瓶子底部处的聚合物处 于来自碳酸化的应力下且也是无定形的,因此它对水解尤其敏感。浇 口底疤是在每一 PET饮料瓶的底部中心内的圆形隆起物,它是瓶子制 造工艺的必然产物(artifact)。在瓶子制造工艺的第一步中,通过 注塑制造试管成型的"预成形体",随后将其加热并在最终的瓶子形 状的模具内吹胀。当通过浇口强制PET进入到预成形注模内时,PET 的短茎保持固定到试管底部,和当切割这一茎时,浇口底疤以圆形残 根(s tub)形式留下。浇口底疤典型地从PET饮料瓶的底部大部分中轻 微地收回,和对于静立在平坦台面上的瓶子来说,浇口底疽在台面表 面约0. 05 - 0. 15英寸之上。在碳酸软饮料瓶子内进行到瓶子破坏时的PET水解被称为"应力龟裂"。破坏(failure)是指一个或更多个裂紋通过瓶壁扩大且 存在液体内容物的损失。因应力龟裂而破坏的瓶子和于是用溢流的饮 料润湿的瓶子变得不可密封,且应力龟裂可导致商业和生产率的显著 损失。在用碳酸软饮料填充的PET瓶子内的应力龟裂问题尚未被 充分地理解。对应力龟裂间接地进行了许多研究。也就是说,与测量 相对破坏速度不同,它们测量与化学组合物接触的据信与样品诸如外 观、破坏时间或断裂应力之类的破坏倾向有关的一些性能。例如,认 为PET饮料瓶基础成分在暴露于试验组合物下之后的外观是若在生产 中瓶子接触试验组合物时发生的瓶子破坏程度的指示。然而,根据以下实施例可看出,瓶子的破坏速度与瓶子的外观(这通过银紋评级来量化)之间基本上不存在相关性,其中所述瓶子的外观来自于PET瓶子与试验组合物的接触。预测瓶子破坏速度所使用的另一试验是 International Society of Beverage Technologies (ISBT) Accelerated Stress Crack Test Method。根据这一试验,瓶子暴露 于氢氧化钠溶液下,并记录引起瓶子破坏所要求的暴露时间。在这一 试验的变体中,添加其他化学品到氢氧化钠溶液中。另一间接试验是 获自国际标准化组织(ISO)的ISO 6252: 1992 (E)," Plastics—Determination of environmental stress cracking (ESC)-Constant-tensile-stress method"。 在 ISO 6252 试验中,将聚合物长条置于恒定的拉伸力下,所述拉伸力相当于当浸 渍在试验液体内时比屈服应力低的应力,并记录长条破碎时的时间或 应力。常常优选使用这些或其他间接试验方法之一来预测破坏速度, 而不是直接测量瓶子的破坏速度。间接的试验方法相对简单且不那么 昂贵地进行。然而,增加的意识是,间接试验对实际的瓶子破坏速度 的总体相关性差,且基于间接试验的关于化学组合物的PET "相容性" 的许多结论是不正确的。优选地,在与瓶子填充和储存条件类似的条 件下,通过测量瓶子的实际破坏速度,例如通过使用以下所述的PET Stress Crack Test,直接测定PET的"相容性"。已知在PET链内形成连接的酯键的水解以碱催化,因此逻 辑上认为应当避免在与PET瓶子接触的含水组合物内的碱度。根据很 多测试和经验得出的结论是在含水组合物内的碱度确实是PET瓶子应 力龟裂的关键因素。然而,关于碱度可允许的水平和类型的教导通常 没有达成一致。在水源中天然存在的三类碱度是氢氧化物碱度、碳酸 盐碱度和碳酸氢盐碱度。 一般地,碳酸氢盐碱度是在水源内发现的最 常见类型的碱度,而通常不存在氢氧化物碱度或者以小于全部氢氧化 物加上碳酸氢盐加上碳酸盐碱度的1%的相对不重要的水平存在。在 瓶装装置内允许接触PET瓶子的水中氢氧化物、碳酸盐和碳酸氢盐碱 度之和的范围典型地为约10ppm至100ppm,这以ppmCaC03(碳酸钙)形式表达,和偶尔的数值高于100ppm。另一方面,International Society of Beverage Technologists (ISBT)网站强烈推荐在可能潜在地接触 瓶子的所有水(其中包括,但不限于润滑油补充水(lube makeup water)、漂洗器水、热水、外壳洗涤剂等)中,保持总的碱度水平(以 CaC03形式表达)在50mg/L(相当于50ppm)以下,以便最小化应力龟裂 破坏的危险,当在实施例部分中4吏用PET Stress Crack Test测试时, 与没有产生破坏的去离子水或蒸馏水相比,在ISBT教导中含有50ppm 或甚至25ppm碳酸氢盐碱度(以CaC03形式表达)的水仍然得到显著大 量的破坏。存在两种主要的方法以最小化因碱度导致的应力龟裂危 险。 一种方法是纯化与PET瓶子接触的水,和其他方法是使用减少水 的碱度影响的输送器润滑剂组合物。可使用下述方法,其中包括离子交换、石灰/石灰苏打软化、 分流(split stream)软化和膜分离工艺,例如反向渗透和纳滤,进4亍 与PET瓶子接触的水的纯化。尽管纯化与PET瓶子接触的水的方法被 本文档来自技高网...

【技术保护点】
加工并沿着输送器输送用碳酸饮料填充的水解敏感聚合物瓶子的方法,其中该瓶子接触以CaCO↓[3]形式计碱度大于约50ppm的一种或多种含水组合物,且以ppmCaCO↓[3]形式计的硬度对以ppmCaCO↓[3]形式计的碱度之比等于至少约1∶1,其中使用泡沫分布曲线型小于约1.4的输送器润滑剂组合物润滑瓶子的通道。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:ED莫里森JS胡特什森MW玛尔维RD约翰逊
申请(专利权)人:埃科莱布有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1