[发明专利]包括热成像阶段的通过等离子体处理容器的方法

说明书

一种用于通过等离子体处理容器(2)以在容器(2)的内表面上沉积阻挡层的方法，所述方法包括以下操作：在等离子体熄灭后成像容器(2)的热图像；比较容器的热图像与储存的参照热图像；如果容器(2)的热图像不同于参照热图像，则改变以下参数中的至少一项：内负压、外负压、前驱气体的流量、微波频率、微波功率、处理持续时间。

技术领域

本发明涉及通过等离子体、更确切地通过等离子体辅助的薄层化学汽相沉积处理聚合物(如PET)制的容器，薄层一般(但非排它地)为非晶质氢化碳薄层。

背景技术

非晶质氢化碳是一种包括碳原子和氢原子的材料，通常用分子式a-C:H表示，出现在碳-氢平衡的三相图的中心，尤其如l’Encyclopédie Ullmann de l’industriechimique(乌尔曼应用化学百科全书)第五版第A26册第720页中所示。

非晶质氢化碳薄层(或薄膜)(厚度在0.050μm到0.200μm之间)具有形成特别是对紫外线、对氧分子和对二氧化碳的阻挡物的性能。没有这种阻挡层，紫外线和氧将穿过容器壁，会使其内容物、尤其是啤酒或茶变质。至于碳酸饮料(所谓汽水)中的二氧化碳，其也有通过迁移穿过容器壁逸出的趋势。

传统上，如特别是在欧洲专利EP 1 068 032(Sidel公司)中描述的，为了在容器内壁上形成薄层，开始时将容器引入位于导电腔体内并且微波波谱的主要部分可穿透的壳体中。

然后同时使容器和壳体减压，以便一方面在容器中获得产生等离子体所需的高真空(几微巴，提醒的是1微巴＝10^-6巴)，另一方面在容器外的壳体内得到中等程度的真空(约30毫巴-100毫巴)，用以避免容器在其壁两侧的压差作用下收缩。

然后在容器中注入前驱气体(一般为气态的碳氢化合物，如乙炔、C₂H₂)，继而在腔体(因此在壳体中)中产生微波电磁场，以在气体中激发(并在一般约为几秒的预定的时间期间维持)等离子体，从而离解气体分子、然后将它们重新组合成在容器内壁上以薄层沉积的不同基团(在碳氢化合物如乙炔的情况下，尤其是CH、CH₂、CH₃)。

为了发挥阻挡功能，薄层平均厚度不仅应足够厚，而且该厚度应相当均匀，因为未被充分覆盖的任何区域可能提供较差的阻挡效应，不利于容器内容物保护。

很难重复得到薄层的良好均质性，因为其分布对多个参数(其中包括容器形状)的细微变化很敏感，从一个周期到另一个周期可能产生难以察觉的偏差(而这些偏差对于容器质量是有害的)。

如文件CA 2 859 157中提出的，将不合规的容器废弃只是权宜之计，因为这种作法导致时间和能源的浪费，而并没有校正影响生产的缺陷。

发明内容

第一目标因而是提出一种可以提高阻挡层均质性的方法。

第二目标是改善处理过的容器中的沉积质量。

第三目标是尽可能保证从一容器到另一容器的处理周期的可重复性。

为此提出一种用于通过等离子体处理容器以在容器的内表面上沉积阻挡层的方法，所述方法包括以下操作：

-将容器引入微波可穿透的壳体中；

-在容器内产生预定值的内负压；

-在壳体内产生预定值的外负压；

-按照预定流量注入前驱气体到容器中；

-使壳体承受在微波范围内的预定功率和预定频率的电磁波，以在前驱气体中激发等离子体；

-在预定的处理持续时间期间保持内负压、外负压、前驱气体的注入和电磁波以维持等离子体；

–熄灭等离子体；