CN101371926B - 塑料瓶盖杀菌装置及其杀菌方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种杀菌效果好，生产能力及空间利用率高的塑料瓶盖杀菌装置及其杀菌方法，适用于饮料及药品灌装生产线。该装置主要包括浸泡杀菌室、无菌水喷淋室和无菌空气喷冲室；塑料瓶盖进入浸泡杀菌室内的阿基米德螺旋线型的瓶盖通道浸泡杀菌；再进入斜升瓶盖通道提升并翻转；随后瓶盖进入直线型瓶盖通道，顺序进入无菌水喷淋室和无菌空气喷冲室，依次接受无菌水喷淋和无菌空气的喷冲。浸泡杀菌室内喷头为瓶盖前行、斜升、翻转提供动力；无菌水和无菌空气喷冲室的喷头对瓶盖进行残留杀菌液的冲洗和喷扫并提供前进动力。经对杀菌后瓶盖检测，杀菌效果达到6D(log6)，消毒液残留量≤0.5ppm。均符合无菌冷灌装对瓶盖的杀菌要求。

Description

塑料瓶盖杀菌装置及其杀菌方法

技术领域

本发明涉及一种工业杀菌装置，具体是一种无菌冷灌装饮料线或者药品灌装生产线中对塑料瓶盖杀菌的装置，本发明还提供了该装置的杀菌方法。

背景技术

饮料(果汁、茶、含乳饮料、咖啡饮料等)无菌冷灌装是指：无菌的物料(果汁、茶、含乳饮料、咖啡饮料等)在无菌、常温状态下装入无菌的包装物(塑料瓶、塑料盖)内。因此，塑料瓶和塑料盖的杀菌效果是无菌冷灌装生产线的重要参数之一。同样的，在采用塑料瓶灌装片剂或灌装水剂的药品生产线上，也需要对塑料瓶和塑料盖进行消毒杀菌，且其标准更高。

传统的塑料瓶盖杀菌方式如下：机架中设置直线型瓶盖通道，同时设置杀菌液喷冲单元和无菌水喷冲单元。进入直线型瓶盖通道的瓶盖，首先进入杀菌液喷冲单元。在此单元中，瓶盖通道的下方或者上下两个方向设置若干数量的喷头，单个喷头均与瓶盖通道成一定角度。喷头喷出杀菌液对瓶盖进行表面杀菌，又为瓶盖提供前行动力；杀菌后的瓶盖再进入无菌水喷冲单元，在此单元中，直线型瓶盖通道的下方或者上下两个方向设置若干数量的喷头，单个喷头均与瓶盖通道成一定角度，喷头喷出无菌水对瓶盖进行表面残留杀菌液的冲洗，又为瓶盖提供前行动力。经历杀菌液和无菌水喷冲后的瓶盖，接受无菌空气吹干后进入拧盖机。

上述传统直线喷冲型的塑料瓶盖杀菌方式存在如下问题：

1.塑料瓶盖外表面塑造有增加摩擦力的直纹；内表面既塑造螺纹，还有与螺纹同心的、高而窄的突凸环。采用若干个由单个喷头组成的杀菌液喷冲单元对塑料瓶盖进行喷冲消毒，由于喷头喷出的液体是直线型，这样的杀菌方法会有杀菌死角，无法达到饮料无菌冷灌装所要求的杀菌效果：杀菌效果达到log6以及消毒液残留≤0.5ppm；也无法达到药品灌装所需要的杀菌效果。

2.塑料瓶盖表面有些菌种需要杀菌液较长时间(如30秒)作用才能被杀灭。传统直线喷冲型的杀菌装置需要做得很长，设备占据空间很大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高了生产能力并能缩小设备占用空间的塑料瓶盖杀菌装置，其对塑料瓶盖的杀菌效果可以达到log6及消毒液残留≤0.5ppm。此外本发明还提供了一种瓶盖杀菌方法。

本塑料瓶盖杀菌装置包括：具有排气通道的浸泡杀菌室、无菌水喷淋室和无菌空气喷冲室，以及固定并贯穿于各室的瓶盖通道；其中，浸泡杀菌室内的瓶盖通道由内至外设置成螺旋曲线形状；浸泡杀菌室内的瓶盖通道与无菌水喷淋室内的瓶盖通道之间的过渡段设置成斜向提升并180°翻转瓶盖的斜升瓶盖通道；无菌水喷淋室和无菌空气喷冲室的瓶盖通道为直线形；在浸泡杀菌室、无菌水喷淋室、无菌空气喷冲室中设有与瓶盖通道成一定角度的喷头，各室的喷头依次连接杀菌液管路、斜升段杀菌液管路、无菌水管路和无菌空气管路。

该技术方案具体是：

盖口朝上的塑料瓶盖进入浸泡杀菌室内的螺旋型瓶盖通道，在螺旋型瓶盖通道内的瓶盖完全浸没在杀菌液(如过氧乙酸)中。瓶盖在前行的同时也进行浸泡杀菌。螺旋型瓶盖通道的螺旋曲线为阿基米德螺旋线。阿基米德螺旋线的展开长度满足：在既定的生产能力下，瓶盖在此螺旋通道内行进的时间满足瓶盖完全杀菌的时间(如30秒)要求。

螺旋型瓶盖通道由开有螺旋槽的上固定板、开有螺旋槽的下固定板、螺旋隔板组成。在螺旋型瓶盖通道上方，设有同中心的若干根辐射型杀菌液管路，各管路上设有与螺旋线道数等量的喷头，喷头位于上固定板的螺旋槽上方，喷头与螺旋瓶盖通道中心的关系：在周向相切；在铅垂面成一定角度。喷头喷射杀菌液为瓶盖提供前进动力。

浸泡杀菌后的瓶盖进入浸泡杀菌室内的斜升瓶盖通道，瓶盖在这段斜升瓶盖通道内被斜向提升的同时也被翻转成盖口朝下。位于斜升瓶盖通道上方的斜升段杀菌液管路上设有多个喷头，喷头的喷射角度可以调整。喷射的杀菌液为瓶盖的斜向提升、翻转提供动力；浸泡杀菌室上部设有排气通道，用于对浸泡杀菌室排放的气体进行集中处理。浸泡杀菌室外设有杀菌液的循环管路，为浸泡杀菌室内的杀菌液管路供应杀菌液；浸泡杀菌室还设有杀菌液的溢流通道，使杀菌液既能完全浸没螺旋型瓶盖通道内的瓶盖又不会积存太多。

被提升和翻转后的瓶盖，进入无菌水喷淋室的直线型瓶盖通道。瓶盖通道的上方和下方分别设有无菌水管路，管路上设有若干组喷头，每组喷头含有多个独立的喷头，喷头喷射的无菌水既对瓶盖内外表面残留的杀菌液进行冲洗，又为瓶盖前行提供动力。

无菌水喷淋后的瓶盖继续沿着直线型瓶盖通道进入无菌空气喷冲室。瓶盖通道的上方和下方分别设有无菌空气管路，管路上设有若干组喷头，每组喷头含有多个独立的喷头，喷头喷射的无菌空气对瓶盖内外表面残留的液体进行喷扫，同时为瓶盖前行提供动力。无菌空气喷冲室和无菌水喷淋室设有排气通道，用于对无菌空气喷冲室和无菌水喷淋室排放的气体进行集中处理。

本发明既保证塑料瓶盖杀菌效果达到log6及消毒液残留≤0.5ppm，大幅提高了塑料瓶盖的杀菌效果，其杀菌效果和消毒液残留均符合国家对饮料无菌冷灌装的瓶盖要求，且达到了药品灌装对塑料瓶盖的杀菌效果及消毒液残留的要求，解决了传统瓶盖杀菌装置无法满足饮料无菌冷灌装对瓶盖杀菌要求的难题；本发明的杀菌装置结构紧凑，缩小了设备的占用空间，减少了制造设备的原材料消耗，降低了设备的制造成本；本发明的杀菌装置高速高效，满足高速饮料无菌冷灌装生产线及药品灌装线对设备的要求。

附图说明

图1是本发明的第1实施例的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图2中的E部分放大示意图；

图4是图2的B-B剖视图；

图5是图2的C-C剖视图。

具体实施方式

图1、图2中，本发明的塑料瓶盖杀菌装置包括：浸泡杀菌室1、无菌水喷淋室2、无菌空气喷冲室3。

浸泡杀菌室1内，螺旋型瓶盖通道4的螺旋曲线为阿基米德螺旋线，阿基米德螺旋线的展开长度满足：在既定生产能力下，瓶盖在螺旋通道内行进的时间满足瓶盖完全杀菌的时间(如30秒)要求。螺旋型瓶盖通道4由(图3中)开有螺旋槽的上固定板18、开有螺旋槽的下固定板16、螺旋隔板17组成。在螺旋型瓶盖通道4的上方，设置8根同中心的辐射型杀菌液(如过氧乙酸)管路6，各管路上设有喷头5的数量与螺旋线的道数相等，图2中，管路6上有6或7个喷头。各个喷头5位于上固定板18的螺旋槽上方。喷头5与螺旋瓶盖通道的位置关系为：在周向相切，在铅垂面成一定角度。喷头5喷射的杀菌液为瓶盖提供前进动力。螺旋型瓶盖通道4的出口连接斜升瓶盖通道10，(图4中)斜升瓶盖通道10由6根导条23和一定数量的固定板24组成，固定板24定间距固定导条23。斜升瓶盖通道10在斜向提升的过程中同时进行180°的扭转。在斜升瓶盖通道10的上方，斜升段杀菌液管路8设有多个喷头9，喷头9与斜升瓶盖通道10的角度可以调整，喷射的杀菌液为瓶盖斜向提升、翻转提供动力。杀菌浸泡室1的上部设有排气管路19，用于对排出的气体集中处理；杀菌浸泡室1设有杀菌液的循环管路7，为浸泡杀菌室内的杀菌液管路供应杀菌液；浸泡杀菌室1设有杀菌液的溢流通道22，使浸泡瓶盖的杀菌液不会太多。

无菌水喷淋室2内，直线型瓶盖通道12与浸泡杀菌室的斜升瓶盖通道10相接，(图5中)直线型瓶盖通道12由6根导条25和一定数量的固定板24组成，固定板24定间距固定导条6。在直线型瓶盖通道12的上方和下方分别设有无菌水管路13，无菌水管路13上设有若干组喷头，(图5中)每组喷头含有多个独立的喷头11，喷头11与瓶盖通道12成不同角度，喷头11喷射的无菌水既对瓶盖内外表面残留的杀菌液进行冲洗，又为瓶盖前行提供动力。无菌水喷淋室设有排气管路20，用于对排出的气体集中处理。

无菌空气喷冲室3内，在直线型瓶盖通道12的上方和下方分别设有无菌空气管路15，无菌空气管路15上设有若干组喷头，(结构类似图5)每组喷头含多个独立的喷头14，喷头14与瓶盖通道12成不同角度，喷头14喷射的无菌空气既对瓶盖内外表面残留液进行冲扫，又为瓶盖前行提供动力。无菌空气喷冲室3设有排气管路21，用于对排出的气体集中处理。

本发明的塑料瓶盖杀菌过程为：经过前道理盖工序的塑料瓶盖盖口朝上进入本装置的浸泡杀菌室1内的螺旋型瓶盖通道4，螺旋型瓶盖通道4内的塑料瓶盖完全浸没在杀菌液(如过氧乙酸)中。在螺旋型瓶盖通道4上方，辐射型杀菌液管路6上的喷头5向螺旋瓶盖通道中的瓶盖喷射杀菌液，喷射的杀菌液为瓶盖前行提供动力。瓶盖通过螺旋瓶盖通道的时间满足瓶盖完全杀菌的时间(如30秒)要求。出螺旋瓶盖通道4后，瓶盖进入浸泡杀菌室1内的斜升瓶盖通道10，在斜升瓶盖通道10内，瓶盖被斜向提升时也被翻转180°。在斜升瓶盖通道10的上方，斜升段杀菌液管路8上设有的喷头9向斜升瓶盖通道中的瓶盖喷射杀菌液，为瓶盖斜向提升和翻转提供动力。在斜升瓶盖通道10的出口处，盖口朝下的瓶盖进入直线型瓶盖通道12。在无菌水喷淋室2内，直线型瓶盖通道12的上下两个方向设有无菌水管路13，无菌水管路13上的喷头11对直线型瓶盖通道12中的瓶盖内外表面喷射无菌水，在喷洗瓶盖内外表面残留杀菌液的同时也为瓶盖前行提供动力。瓶盖在直线型瓶盖通道12中进入无菌空气喷冲室3，在瓶盖通道12的上下两个方向设有无菌空气管路15，无菌空气管路15上的喷头14对直线型瓶盖通道12中的瓶盖内外表面喷射无菌空气，为瓶盖内外表面喷扫残留液的同时也为瓶盖的前行提供动力。无菌空气喷扫后的瓶盖去往拧盖机。

本装置杀菌后的塑料瓶盖符合饮料无菌冷灌装及药品灌装对瓶盖的要求，本装置的生产能力适合高速生产线的要求。

Claims (1)

1.一种塑料瓶盖杀菌装置，其特征在于包括具有排气通道的浸泡杀菌室(1)、无菌水喷淋室(2)和无菌空气喷冲室(3)，以及固定并贯穿于各室(1、2、3)的瓶盖通道(4、10、12)；其中，浸泡杀菌室(1)内的螺旋型瓶盖通道(4)由内至外设置成螺旋曲线形状，螺旋曲线为阿基米德螺旋线，螺旋型瓶盖通道(4)由开有螺旋槽的上固定板(18)、开有螺旋槽的下固定板(16)、螺旋隔板(17)组成；浸泡杀菌室(1)内的螺旋型瓶盖通道(4)与无菌水喷淋室(2)内的直线型瓶盖通道(12)之间的过渡段设置成斜向提升并180°翻转瓶盖的斜升瓶盖通道(10)；无菌水喷淋室(2)和无菌空气喷冲室(3)的直线型瓶盖通道(12)为直线形；在浸泡杀菌室(1)、无菌水喷淋室(2)、无菌空气喷冲室(3)中设有与瓶盖通道(4、10、12)成一定角度的喷头(5、9、11、14)；各室的喷头分别连接杀菌液管路(6)、斜升段杀菌液管路(8)、无菌水管路(13)和无菌空气管路(15)；其中，浸泡杀菌室(1)内，在螺旋型瓶盖通道(4)的上方，设置若干根同中心的辐射型杀菌液管路(6)，各杀菌液管路(6)上设有喷头(5)，杀菌液管路设置的喷头(5)的数量与螺旋型瓶盖通道(4)的螺旋线的道数相等，杀菌液管路设置的喷头(5)与螺旋型瓶盖通道(4)的位置关系为：在周向相切，在铅垂面成一定角度，杀菌液管路设置的喷头(5)喷射的杀菌液为瓶盖提供前进动力；浸泡杀菌室(1)内，在斜升瓶盖通道(10)的上方，斜升段杀菌液管路(8)设有多个喷头(9)，斜升段杀菌液管路设置的喷头(9)与斜升瓶盖通道(10)的角度可以调整，斜升段杀菌液管路设置的喷头(9)喷射的杀菌液为瓶盖斜向提升、翻转提供动力；无菌水喷淋室(2)内，在直线型瓶盖通道(12)的上方和下方分别设有无菌水管路(13)，无菌水管路(13)上设有若干组喷头，每组喷头含有多个独立的喷头(11)，无菌水管路设置的喷头(11)与直线型瓶盖通道(12)成不同角度，无菌水管路设置的喷头(11)喷射的无菌水既对瓶盖内外表面残留的杀菌液进行冲洗，又为瓶盖前行提供动力；无菌空气喷冲室(3)内，在直线型瓶盖通道(12)的上方和下方分别设有无菌空气管路(15)，无菌空气管路(15)上设有若干组喷头，每组喷头含多个独立的喷头(14)，无菌空气管路设置的喷头(14)与直线型瓶盖通道(12)成不同角度，无菌空气管路设置的喷头(14)喷射的无菌空气既对瓶盖内外表面残留液进行冲扫，又为瓶盖前行提供动力。

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