DE19945169C2 - Verfahren zum Kaschieren von Oberflächenanteilen und/oder-zerklüftungen von Flaschen aus Glas sowie entsprechende Verwendung einer nichtionischen Tensidlösung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie die Verwen­ dung eines speziellen chemischen Präparats, mit dessen Hilfe zer­ kratzte und unansehnlich gewordene Mehrweg-Glasflaschen der Ge­ tränkeindustrie optisch so wieder aufgewertet werden, daß die Fla­ schen vom Verbraucher länger akzeptiert werden und somit die Zahl der Umlaufcyclen solcher Flaschen deutlich erhöht werden kann.

In vielen Bereichen der Lebensmittel- und Getränkeindustrie werden Erzeugnisse aus hygienischen und ökologischen Gründen in Flaschen abgefüllt, die mit einem Pfand belegt sind und nach Entleerung wieder an den Erzeuger zurückgeführt werden, der sie hygienisch einwandfrei reinigt, wiederbefüllt und erneut in den Handel bringt. Dieses Mehrwege-System ist ökologisch sinnvoll, da es hilft, Rohstoffressourcen zu schonen und Abfälle zu vermeiden. Viele Getränke herstellende und abfüllende Betriebe bedienen sich dieses Konzepts aus ökologischer Einsicht oder auch aus ge­ schmackshygienischen Gründen, da sich für manche Getränke alterna­ tive Einwegverpackungen aus Kunststoff oder Compoundgefäßen nicht anbieten.

Dies gilt in besonderer Weise für die Herstellung und Abfüllung von als sehr traditionell empfundenen Getränken wie Bier, Wein, Mineralwasser oder anderen, alkoholischen oder alkoholfreien Ge­ tränken, die bevorzugt in Glasgefäßen angeboten werden.

Betriebe, die Mehrweg-Glasgebinde verarbeiten, reinigen diese in Flaschenwaschmaschinen hygienisch einwandfrei, sortieren die ge­ reinigten Behältnisse mit Hilfe von automatischen Inspektoren nach ihrem jeweiligen Zustand hinsichtlich möglicher Restverschmutzung, Beschädigung oder übermäßigem Verschleiß und befüllen sie an­ schließend erneut mit ihrem Produkt.

Betriebe, die Mehrweg-Glasflaschen verarbeiten, haben aber ein grundsätzliches Problem: Nach einem mehrfachen Umlauf der Flaschen zeigen diese sichtbare Verschleißerscheinungen, die durch den wie­ derholten Reinigungs-, Abfüll- und Transportprozeß bedingt sind. Insbesondere ist ein äußerlicher Verschleiß der Gefäße festzustel­ len, der durch die sich ständig wiederholenden inner- und außerbe­ trieblichen Transportsituationen verursacht wird. Das Glas wird durch Anstoßen und/oder Aneinanderreiben oberflächlich verkratzt, deutlich sichtbar angerauht oder weist gar Zerklüftungen der Ober­ fläche auf. Es sieht also nach einer gewissen Gebrauchsdauer nicht mehr neuwertig aus, was zu einem Akzeptanzproblem beim Verbraucher führt.

Besonders auffällig sind solche Erscheinungen bei Flaschenglas:
Sie sind herstellerseitig so ausgeformt, daß im Boden- und Schul­ terbereich kleine Wülste hervorstehen, die Aufprall- und Abrieb­ kräfte aufnehmen sollen, um eine Beschädigung der gesamten Fla­ schenflanken und der Etiketten zu verhindern. Die innerbetriebli­ che Transportsituation von Behälterglas in den Abfüllinien bewirkt zwangsläufig ein starkes Anpressen und Reiben der Flaschen auf den Transportbändern. Dadurch entstehen in diesen speziell vorgeform­ ten Reibringzonen Aufrauhungen der Glasoberfläche, die sich op­ tisch als weiße Ringe von der übrigen Glasoberfläche abheben.

Dieses Verschleißphänomen von Flaschenglas - es wird in der Bran­ che als "Scuffing" bezeichnet - ist auf der einen Seite zwar ge­ wollt, da nur kleine Bereiche der Behälteroberfläche davon betrof­ fen sind und nicht das gesamte Glas. Dennoch gelten unter Marke­ tingaspekten solche optischen Beeinträchtigungen des Behältergla­ ses als nicht wünschenswert, da ein derart verschlissenes Glasbehältnis nicht mehr die mit großem Aufwand hergestellte Qualität des darin abgefüllten Verkaufsgutes widerspiegeln kann.

Seit vielen Jahren bemüht man sich deshalb, dem Problem des "Scuf­ fing" durch Verbesserungen auf der Materialseite Glas (bessere me­ chanische Oberflächenvergütung), der Gestaltung der Transportbän­ der und der Optimierung der Bänderschmierung (= Minderung des Reibwiderstandes und damit des Anpressdruckes der Glasbehälter auf dem Transportband) zu begegnen, aber nur mit mäßigem Erfolg, da absolut druck- und reibfreie Beanspruchungssituationen dadurch nicht hergestellt werden können.

Sehr stark verkratzte bzw. rauh gewordene Flaschen müssen regelmä­ ßig durch Neuglas ersetzt werden, was hohe Kosten verursacht. Die nach rein ästhetischen Gründen aussortierten Flaschen könnten aber durchaus noch länger im Kreislauf gehalten werden, da die Anrau­ hung in den Reibringzonen die Gebrauchsfähigkeit und Sicherheit der Gefäße kaum beeinträchtigt. Zwar ist die in den Lieferspezifi­ kationen festgelegte Innendruck- und Bruchfestigkeit mit der von Neuglas nicht mehr vergleichbar; aber Flaschenglas besitzt hohe Reserven bezüglich der Bruchfestigkeit, da Verschleißerscheinungen bei typischem Mehrwegglas von den Glasherstellern konstruktiv (nämlich durch Ausformung der o. a. Reibringwülste) berücksichtigt wurden.

Oberflächenbehandlungen von Glasbehältern sind an sich bekannt. In der Regel finden sie während der Herstellung als Heißendvergütun­ gen bzw. Kaltendvergütungen statt.

So ist beispielsweise in der WO 98/45216 A1 ein Verfahren zur Her­ stellung oberflächenversiegelter Hohlglasbehälter beschrieben, bei dem das Kaltendvergütungsmittel sowohl eine wasserbasierende orga­ nopolysiloxanhaltige Zusammensetzung als auch eine siliciumfreie Komponente, wie nichtionische Tenside, enthält.

Aus der DE 43 02 123 A1 ist es bekannt, als Kaltendvergütungsmit­ tel Polyalkylenglykolfettsäureester zu verwenden.

In der DE 36 29 146 C2 sind Dipersionen von modifizierten Polye­ thylenen zur Vergütung der äußeren Oberflächen von Glasbehältern beschrieben, welche als Dispergierhilfsmittel wasserlösliche Anla­ gerungsprodukte von Ethylenoxid an Fettalkohole enthalten.

Die DE-AS 15 96 742 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung dau­ erhafter glatter Überzüge auf Glaskörpern, wobei eine Mischung ei­ nes dispergierten Polyolefins und eines Polyoxyethylenderivats ei­ ner Fettsäure verwendet wird.

Die US 28 13 045 A offenbart die Herstellung eines Gleitfilms auf Glasoberflächen unter Verwendung von Polyoxyethylenstearat.

In DE 43 38 626 A1 und DE 40 00 982 A1 sind Mittel für die Glas­ flaschenreinigung beschrieben, welche oberflächenaktive Hilfsstof­ fe, wie Ethoxylierungs- und/oder Propoxylierungsprodukte von Fett­ alkoholen, also Fettalkohol-polyethylenoxid-ether oder Fettalko­ hol-polypropylenoxid-ether, enthalten.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, die Oberflächenrauheiten und/oder -zerklüftungen der Flaschen so zu kaschieren, daß die weiß erscheinenden Reibringe des Glases kaum noch auffallen und somit der optische Gesamteindruck der Flasche verbessert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren. Die nach dem vorgeschlagenen Verfahren behandelten Fla­ schen machen optisch einen derart guten Eindruck, daß sie vom Ver­ braucher ähnlich gut aufgenommen werden wie neue Flaschen. Gleich­ zeitig ergibt sich für den Abfüller die Möglichkeit, Altglas länger als bisher im Mehrwegkreislauf zuhalten und so Kosten durch die vermehrte Einspeisung von Neuglas zu sparen.

Besonders geeignet sind Tenside vom Typ Fettalkohol-polypropy­ lenoxid-ether (R' = -CH₃), deren Rauheit-kaschierende Wirkung be­ sonders ausgeprägt ist.

Es wurde überraschend festgestellt, daß die eingesetzten Tenside nicht nur die erwünschte kaschierende Wirkung hatten, sondern daß sie auch besonders gut an den Glasoberflächen haften. Der ka­ schierende Effekt ist deshalb auch besonders nachhaltig.

Die Konzentration des Tensids in der Lösung beträgt vorzugsweise 1-30 Gew.-%. Besonders bevorzugt ist eine Konzentration von 5-15 Gew.-%.

Zweckmäßigerweise wird das Verfahren so durchgeführt, daß die Fla­ schen nur an den Stellen mit der Lösung in Kontakt gebracht wer­ den, die tatsächlich Aufrauhungen zeigen. Dies ist üblicherweise der Boden- und/oder Schulterbereich der Getränkeflaschen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin Maßnahmen umfassen, die das Verdampfen des Lösungsmittels erleichtern, wie z. B. eine leichte Erwärmung oder die Vorsehung eines Luftstrahls.

Die gestellte Aufgabe wird ferner gelöst durch die im Patentan­ spruch 5 angegebene Verwendung einer speziellen nichtionischen Tensidlösung, welche 1-30 Gew.-% des Tensids und 70-99 Gew.-% ei­ nes flüchtigen Lösungsmittels enthält. Besonders bevorzugt wird eine Konzentration des Tensids von 5-15 Gew.-%.

Als Lösungsmittel wird vorzugsweise ein niedriger Alkohol mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen eingesetzt.

Die Verwendung von nichtionischen Tensiden des vorgeschlagenen Typs hat weiterhin den Vorteil, daß solche Stoffe auch bei der Reinigung von Glasflaschen in Flaschenwaschmaschinen üblicherweise eingesetzt werden: Sie fungieren hier als reinigungsunterstützende Netzmittel und Entschäumer. Es gilt nämlich, dem Umstand Rechnung zu tragen, daß Stoffe, die zum Zwecke der Kaschierung auf die Glasoberfläche aufgebracht werden, zunächst auf der Flasche ver­ bleiben, beim nächsten Reinigungscyclus in der Waschmaschine dann aber wieder entfernt werden und somit in die Reinigungsbäder ein­ getragen werden. Dieser Stoffeintrag darf die Wirkung der Reini­ gungsbäder nicht beeinträchtigen.

Da die erfindungsgemäßen Tenside üblicherweise auch in Flaschen­ reinigungsbädern eingesetzt werden, wird ein Eintrag ungewollter, den Reinigungsprozeß evtl. störender Stoffe auf diese Weise ver­ mieden.

Die genannten Stoffe müssen so auf die verkratzte Glasoberflächen aufgebracht werden, daß weder Störungen im Betriebsablauf der Fla­ schenreinigung, Wiederbefüllung oder Etikettierung auftreten, noch darf ihr Einsatz lebensmittel- oder getränkehygienisch als auch unter dem Aspekt von Arbeitssicherheit irgendwelche negative Be­ einträchtigungen ergeben. Schließlich muß auch berücksichtigt wer­ den, daß das Ergebnis einer solchen "Flaschenkosmetik" den Ver­ braucher nicht gefährdet oder für ihn auf irgendeine Weise durch Nebeneffekte unangenehm erfahrbar wird, z. B. durch Geruchsbildung oder ein verändertes Empfinden beim Anfassen der Flaschen. Deshalb sollten bestimmte Anwendungen wie großflächiges Bestreichen oder Besprühen der Flaschen vermieden werden.

Hierzu bedarf es einer speziellen Aufbringungs-Technik: Die Fla­ schen werden auf dem Transportband oder im Etikettierautomaten durch spezielle Vorrichtungen in Rotation versetzt und berühren dabei auf Höhe der Reibringzonen zwei mit der erfindungsgemäßen Lösung getränkte Schwamm- oder Filzleisten, deren Länge so bemes­ sen ist, daß die Flaschen 1-2 volle Umdrehungen mit Kontakt zu den Leisten ausführen können. Die Kontaktleisten werden mit Hilfe von Dosierpumpen kontinuierlich mit einer ausreichenden Menge des Mit­ tels versorgt, solange Flaschen in Bewegung sind. Bei einem Band­ stillstand bzw. bei Transportlücken schaltet die Dosierung ab, um die Kontaktleisten nicht zu übersättigen. Durch diese Aufbring­ technik wird vermieden, daß überschüssige Lösung auf die Flaschen­ flanken gerät, mit der Folge, daß es an der Flasche herunterläuft, die Etikettierfläche benetzt und ggf. Probleme bei einer späteren Etikettierung verursachen könnte.

Während des Abfüllvorganges läuft - vor allem bei schäumenden Ge­ tränken wie z. B. Bier - regelmäßig etwas überlaufendes Getränk an den Flaschenflanken herunter. Deshalb werden die Flaschen nach dem Verlassen des Füllers und Verschließers durch eine Wasserüber­ schwallung geführt, die übergelaufenes Füllgut wieder abwäscht. Dieser Waschvorgang soll das ggf. zuvor aufgebrachte Kaschierungs­ mittel nicht wieder abwaschen, was bei dem erfindungsgemäßen Mit­ tel auf zweierlei Weise gewährleistet ist: Zum einen wird das Mit­ tel in verdünnter Form zur Anwendung gebracht, wobei als Verdün­ nungsmittel ein leichtflüchtiges, wassermischbares Lösemittel, insbesondere niedere Alkohole mit 1-3 Kohlenstoffatomen, bevorzugt Isopropylalkohol, verwendet wird. Das erfindungsgemäße Tensid wird zu 1-30%, bevorzugt 5-15%, in dem leichtflüchtigen Alkohol vor­ verdünnt. Nach dem Aufstreichen dieser Verdünnung auf die Reibrin­ ge kann das Lösemittel rasch an der Luft verdunsten, und es bleibt ein dünner Film des Mittels auf der Flasche zurück, der wegen sei­ ner tensidischen Struktur optimal in die Rauhtiefe der Oberflä­ chenverkratzungen eingedrungen ist und dort auch sehr fest haftet.

Zum anderen besitzen die erfindungsgemäßen Tenside, insbesondere die bevorzugten Fettalkohol-polypropoxylat-Typen, eine beschränkte Wasserlöslichkeit, was bedeutet, daß sie mit viel Wasser zwar wieder abgelöst werden können, bei einer kurzen Wasserüberschwallung aber nur ein geringer Anteil wieder entfernt wird. Durch die kurze Wasserüberschwallung der Flaschen werden höchsten überschüssige Anteile des Mittels wieder abgeschwemmt, nicht aber die in die Rauhigkeit der Reibringe eingedrungenen Anteile, die ja den ei­ gentlichen Schönungseffekt herbeiführen.

Nach dem vollständigen Abtrocknen der befüllten und etikettierten Flaschen sehen diese optisch wieder ansprechender aus, da die auf­ gerauhten Reibringzonen nun transparent erscheinen. Damit ist das Ziel einer Schönung der Flaschen durch Kaschierung der Reibringe und in dessen Folge auch eine häufigere Wiederverwendung im Rahmen des Flaschenpfandsystems erreicht.

Claims (6)

1. Verfahren zum Kaschieren von Oberflächenrauheiten und/oder -zerklüftungen von Flaschen aus Glas, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche einer Flasche zumindest im Bereich von Verkratzun­ gen oder von Reibringen mit einer Lösung mittels Schwamm- oder Filzleisten in Kontakt gebracht wird, wobei diese Lösung ein nichtionisches Tensid der folgenden Formel enthält:
wobei R ein langkettiger gesättigter oder ungesättigter, unver­ zweigter oder verzweigter Alkylrest mit 8-20 C-Atomen und R' Was­ serstoff und/oder ein kurzkettiger Alkylrest mit 1-3 C-Atomen und R" Wasserstoff oder ein Alkylrest mit 1-8 C-Atomen bedeuten kön­ nen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid ein Fettalkohol-polypropylenoxid-ether ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid mit einer Konzentration von 1-30 Gew.-% eingesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich Mittel zur Verdampfung des Lösungs­ mittels vorgesehen sind.

5. Verwendung einer nichtionischen Tensidlösung, die 1-30 Gew.-% des/der in einem der Ansprüche 1 bis 3 definierten Tensids/Tenside und 70-90 Gew.-% eines flüchtigen Lösungsmittels enthält, zur Oberflächenbehandlung von zerklüfteten und/oder zerkratzten Glas­ flaschen.

6. Verwendung nach Anspruch 5, wobei als flüchtiges Lösungsmit­ tel ein niedriger Alkohol mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen eingesetzt wird.