CN101631722B - 生产包装容器的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通过在灌装机中使用化学灭菌剂和紫外线光的结合来处理包装材料而生产具有很低的微生物负载的包装容器的方法。本发明的特征在于,在用紫外线光照射该包装材料以前,向该包装材料上施加第一部分量的该化学灭菌剂足够长的时间,以使得预期的微生物的预先确定的部分有时间吸收足够多的该化学灭菌剂从而在用紫外线光照射时被根除,以及在使用紫外线光照射该包装材料之前,在灭菌室中向该包装材料施加第二部分量的该化学灭菌剂。本发明还涉及用于实现该方法的装置,以及拥有该装置的灌装机。
Description
技术领域
本发明涉及,通过在灌装机中使用化学灭菌剂和紫外线光的结合来处理包装材料,生产具有很低的微生物负载的包装容器的方法。本发明还涉及在灌装机中生产具有很低的微生物负载的包装容器的装置,所述装置适于使用化学灭菌剂和紫外线光的结合处理该包装材料。而且,本发明涉及拥有所述装置的灌装机。
背景技术
用来包装各种类型的消费品(比如牛奶或果汁)的包装容器,可以是用包装叠层板(laminate)制成的那种类型,该包装叠层板包含纸或纸板的芯层以及一个或多个如热塑料和铝箔等制成的阻挡层。
一种普通的包装类型是在包装和灌装机中制造的,包装叠层板卷材在包装和灌装机中被分成很多薄片,每一个薄片都被改造并密封为管状胚料(blank),其一端闭合,即热塑料顶部形式的端壁在该端被直接注塑(injection moulded)。然后,使用想要的内容填充该包装容器并且闭合并密封其另一端。产生的是本申请人所售的商标为Tetra的包装容器。
这种制造还可以以平放的管状胚料(blank)作为其起点,在灌装机中将其升高并在开始时通过折叠和密封将其一端密封,以形成平坦底面。在用想要的内容填充之后,用类似的操作将该包装容器的另一端闭合并密封,然后形成屋顶(gable-top)型的顶部。本申请人以Tetra为商标出售这种包装容器。
现在,上面提到的或类似的包装容器通常用来包装,例如,牛奶和酸性产品(pH值低于4.2),比如,例如,果汁、水果饮料和运动饮料。被填充并闭合的包装容器被冷藏保存,例如,在最高+8℃下,并且,在此实例中,具有六到八天的储藏寿命。这样的储藏寿命在易腐物品的包装,以及在现有的、完整的冷藏链中(也就是说,填充并密封以后立即冷却,在冷藏车中运输并且在致冷产品柜台中陈列)大体上是足够的。
然而,为了延长这些产品的储藏寿命,有可能介绍一种在灌装机中的减少微生物的处理。美国专利6,338,235描述了这样的一种实施例。该处理包含在第一个站台(station)对该包装容器胚料进行减少微生物的处理,在该处理中,向该包装容器胚料中供应气体或蒸汽形式的灭菌用化学物质。优选地,使用浓度介于0.5和1%之间的过氧化氢,将其加热到约200℃之后,利用能够良好分离该过氧化氢的喷嘴供应至该包装容器胚料。该过氧化氢在该包装容器胚料的里面浓缩,结果使该包装容器胚料里面覆盖上一薄层灭菌剂。然后将该包装容器胚料移动到后续的站台上,在那里对其进行照射,优选地,这是由来自传统紫外线灯的具有合适的、能够消除微生物的波长的紫外线光进行的。该紫外线灯可以全部或部分降低到该包装容器中,或者替代地,被置于该包装容器上方,在此实例中,使用反光镜(reflector)确保光束到达该包装容器内部的所有部分。
这类处理的固有优点是,其非常快速而且可能保持使用的灭菌剂的浓度很低,这从经济和环境两种视角来看都是积极的。
然而,一种限制,而且是会对储藏寿命产生限制的限制,会非常偶然的发生并增加了该包装叠层板上的霉菌孢子。这些孢子可能污染例如在某些环境下存储的包装材料,而且已经证明,与大多数其它微生物相比它们更难消除。
更多最近的研究,特别是在J.D.Baldeck和R.E.Marquis所著的、发表在2006年的化学工程与处理上的、名称为“涉及除菌技术的紫外线照射和过氧化氢的杀灭孢子的相互作用”一文中的描述,表明化学灭菌剂和后续的紫外线光照处理的施加可以分开来,而且也有可能形成上述的协作效应,只要是在施加化学灭菌剂后达到24小时。
近来灌装机中的应用试验已经表明,这可以使用,以实现依照美国专利6,338,235中的描述包装的产品的储藏寿命的相当大的改善。在此实例中,已经证明,也可以用可靠的方式处理霉菌孢子形式的微生物。对于特定产品,例如高酸性产品,甚至已经证明,微生物负载会变得如此低以至于可以在非致冷的配送线路上进行配送。
发明内容
从背景技术的讨论中明显可以看出,本发明的目标是实现一种生产具有很低的微生物负载的包装容器的方法,通过在灌装机中执行明显更高效的减少存在的微生物的处理,以便尤其是霉菌孢子形式的微生物可以被可靠地根除,同时将化学灭菌剂的浓度保持在持续较低的水平。上面提到的目标可以通过一种方法获得,该方法包括在灌装机中使用化学灭菌剂和紫外线光的结合来处理该包装材料的步骤,其中在用紫外线光照射该包装材料之前,向该包装材料施加第一部分量的该化学灭菌剂足够长的时间,以便预期的微生物的预先确定的部分有时间吸收足够多的该化学灭菌剂以便在用紫外线光照射时被根除,且其中在用紫外线光照射该包装材料之前,在灭菌室中向该包装材料施加第二部分量的该化学灭菌剂。通过增加从施加一部分该化学灭菌剂到用紫外线光照射该包装材料所经过的时间,有可能确保可能存在的任何微生物,首先是霉菌孢子,有时间吸收足够多的该灭菌剂从而能够在后面用紫外线光照射该材料时被根除。许多霉菌孢子是疏水性的,因而,与其它微生物相比,弄湿它们要花更长的时间,也就是说,确保足够多的过氧化氢分子存在于该孢子膜附近要花更长的时间。因此,原则上对于灌装机来说,在施加该低浓度的灭菌剂和照射紫外线光之间经过的时间越长,越能有效地根除微生物。
在美国专利6,338,235中描述的灌装机中,尽早施加一部分化学灭菌剂可以将微生物与灭菌剂接触的时间从约1秒增加到约40秒。自然,这为微生物吸收灭菌剂赋予了明显更大的可能性,导致更有效地根除,并因而导致在最终的包装容器中的产品的储藏寿命的增加。
依照本发明的方法的一个当前优选实施方式,其特征在于施加所述第一部分量的该化学灭菌剂在该灭菌室外进行。今天,所有剂量的灭菌剂是在该灌装机中的该灭菌室中的第一个站台施加的。在该灭菌室中的后续站台,对该材料进行后续照射。增加该化学灭菌剂和存在的微生物间的接触时间的一个方法是物理性地增加所涉及的站台之间的距离。然而,这可能导致该灭菌室的扩张,仅在某一个限制范围内经济上可行而且实际可应用。作为替代,该灭菌剂的施加可以被分在两个站台上,其中一个位于该灭菌室外。这样第一个站台可以被视为预处理站台,开始对已经存在的微生物(比如霉菌孢子)进行处理,而在该灭菌室内的第二个站台,确保那些在机器中处理的过程中可能落在该材料上的那些微生物也可以被处理。
依照本发明的方法的又一个进一步的当前优选实施方式,其特征在于施加所述第一部分量的该化学灭菌剂在第一个台或第一批台之一中进行,当该包装材料被传送通过该灌装机时,在该台中对该包装材料进行处理。通过这种工具,可以最简单地将前述接触时间最大化。
在依照本发明的方法的另一个当前优选实施方式中,是这样完全现实地实现的,即该灌装机装载有至少一个卷材形状包装材料的储料轴,且在从该储料轴展开该包装材料之后,立即在该第一个站台或该第一批站台之一中向该包装材料施加所述第一部分量的该灭菌剂。在最初的卷轴进料(reel-feed)系统中,这是将依照本发明的方法进行实施的简单而有效的方式。
更多的优选实施方式在从属权利要求4到12中显而易见。
该目标还可以通过依照本发明的一种装置解决,所述装置适于在灌装机中使用化学灭菌剂和紫外线光的结合处理该包装材料。该装置的特征在于它包含用于向该包装材料施加第一部分量的该化学灭菌剂的工具,以及一个灭菌室,该灭菌室包含用于向该包装材料施加第二部分量的该化学灭菌剂的工具以及用于用紫外光照射该包装材料的工具,其中用于施加该第一部分量的该化学灭菌的工具远离该紫外线光照射工具放置以便用紫外线光照射该包装材料之前经过了足够长的时间以便预期的微生物的预先确定的部分已经吸收了足够多的该化学灭菌从而在用紫外光照射时可以被根除。
在该装置的一个当前优选实施方式中,用于施加该第一部分量的该化学灭菌剂的工具被放置于该灭菌室外。
在一个进一步的当前优选实施方式中,用于施加该第一部分量的该化学灭菌剂的所述工具置于该第一个站台或该第一批站台之一中,当该包装材料被传送通过该灌装机时在该站台中处理该包装材料。
在又一个进一步的当前优选实施方式中,该灌装机被供应有至少一个卷材形状包装材料的储料轴,而且用于在从该储料轴展开该包装材料之后立即向该包装材料施加该第一部分量的该灭菌剂的所述工具,被置于第一个站台或第一批站台之一中。
在一个另外的当前优选实施方式中,用于施加第一部分量的灭菌剂的所述工具是灭菌剂的液槽,该包装材料通过该液槽,该液槽被提供有适于在该包装材料从该液槽中冒出时除去多余的灭菌剂的工具。
在又一个当前优选实施方式中,该灌装机供应有平放的管状包装胚料且用于施加该第一部分量的该灭菌剂的所述工具位于一个台中,该台至少位于用于抬起所述包装胚料的台中,且所述工具适于向每一个所述包装胚料内部施加所述灭菌剂。
在进一步的当前优选实施方式中,用于施加该第一部分量的灭菌剂的所述工具包含用于蒸汽化该灭菌剂的工具和用于至少向该包装材料的要形成未来的包装容器内部的那一侧喷淋气态形式的该灭菌剂的工具。
在进一步的当前优选实施方式中,用于向该包装材料施加该第二部分量的灭菌剂的所述工具置于该灭菌室中的一个站台中,该站台紧紧位于用紫外线光照射该包装材料的站台之前。
在当前优选实施方式中,该灭菌剂是浓度为重量百分比在0.1到5之间的范围内的过氧化氢(H2O2)。
在又一个当前优选实施方式中,使用的该紫外线光具有从200到280纳米范围内选出的波长。
在一个当前优选实施方式中,用于施加该第一部分量的灭菌剂的所述工具被封闭在一个室中,该室连接到灭菌剂冷凝和废弃物处理系统,该系统包含用于冷凝该灭菌剂的工具和用于稀释该灭菌剂的工具。
本发明还涉及包含如上所述的装置的灌装机。所述灌装机配有至少一个卷材形状包装材料的储料轴。用于向该包装材料的内部施加该第一部分量的灭菌剂的所述工具位于一个站台,该站台位于用于从该储料轴展开该包装材料的站台的下游。该机器还提供有用于将该卷材形状包装材料切割为薄片的工具以及用于将每个薄片成形为管状包装容器胚料的工具。其进一步提供有用于通过在该管状包装容器胚料的一个开口端注塑热塑料的薄壁顶部而闭合并密封所述端的工具。该机器还提供有用于将该包装容器胚料传送入该灭菌室的工具。用于向该包装容器胚料的内部施加该第二部分量的灭菌剂的工具和用于用紫外线光照射的工具在该灭菌室中,且所述灭菌室进一步提供有用于用期望的容纳物填充该包装容器胚料的工具和用于密封该包装容器的第二个开口端以形成包装容器的工具。
附图说明
现在,借助附图中所示的当前优选的实施方式,在下文中对本发明做出更加详细的描述。在附图中:
图1示意性地描绘了,依照本发明,具有低微生物负载的包装容器的逐步生产的第一实施方式;
图2示意性地描绘了图1中的该逐步生产的一部分的第二实施方式;
图3示意性地描绘了依照本发明生产的包装容器的一个实施例;
图4示意性地描绘了图1中的该站台B的一个实施方式;
图5示意性地描绘了依照本发明的灭菌剂冷凝和废弃物处理系统的一个实施方式;以及
图6示意性地描绘了图5的系统中所用的冷凝器的横截面。
应当注意,这些图不是按比例绘制的。
具体实施方式
参考附图,图1显示了包装材料的卷材1是如何在不同的处理操作和处理站台之间进行处理和逐步推进,以不断地被改造为充满容纳物并密封的包装容器的,其可以给该产品带来显著改善的储藏寿命,并且至少在某些情况下,还适于非冷冻配送。
该包装材料用位于中心的纸的芯层,以及用于其两侧的薄的、不透液的塑性材料(例如热塑料,比如聚乙烯)层制成的。该包装材料还可能包括附加层,例如不透气材料层,比如铝箔或一些类型的隔离塑料,例如乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的共聚物。
该卷材形状的包装材料1开始时卷在储料轴(magazine reel)上,该储料轴配置于该灌装机的第一终端,参见参考标号A。生产包装容器时,将该材料连续或断续地从该卷轴展开并切割为合适尺寸的薄片2,参见参考标号C。一个这样的薄片用于生产一个包装容器。
然而,依照本发明,在该卷材1被切割为薄片之前,先用化学灭菌剂对其进行处理,参见参考标号B。为了使该包装容器在填充之前达到低微生物负载,在该机器中用化学灭菌剂和紫外线光的结合对该包装容器进行处理。在图1的B处,该处理开始于在该包装材料上施加第一部分量的该化学灭菌剂。在此实例中,优选使用浓度在重量百分比为0.1到5的过氧化氢(H2O2),优选地,该重量百分比在0.5到3之间。然而,也可以使用其它的传统灭菌剂。
优选地,所施加的过氧化氢是气体或蒸汽形式的,而且是施加在该包装材料中会形成未来的包装容器内部的那一侧上的。实际的施加可以由用于施加所述灭菌剂的工具用多种方式实施。在此处所述的实施例中,该过氧化氢被在预蒸汽化装置(pre-vaporiser)中加热并蒸汽化到气态以在后面使用合适的传统喷淋装置3喷淋在该卷材形状的包装材料上。在此实例中,该包装材料内部会被一薄层灭菌剂覆盖,该灭菌剂首先冷凝在该表面上,然后或多或少地被吸收到该材料中。
图2显示了施加该第一部分量的灭菌剂的替代工具,为简单起见用B′表示。这里,使用传统的液槽4,其全部或部分充满液态的过氧化氢。优选地,在此实例中,还使用浓度在重量百分比为0.1到5之间的过氧化氢(H2O2),优选地,该重量百分比为0.5到3之间。利用支承滚轴或滚筒5使该包装材料的卷材1′穿过该液槽4,在向上离开该液槽4时,除去多余的过氧化氢从而在该表面上只留下一薄层。可以使用可用的传统的滚轴6来除去。
使用上述两种方法和工具之一进行预处理之后,如前所述将该卷材1切割为薄片2。
在该切割工具下游的站台中的工具中,将该薄片2沿着中心轴(mandrel)卷起来以形成管状包装容器胚料7,参见参考标号D。使该薄片的两个纵边形成密封的重叠接缝8,另参见图3。
然后通过热塑性材料的注塑(injection moulding),在该包装容器胚料7的其中一个开口端中,提供顶部9形式的端壁,参见图3。这是通过参考标号E指示的站台中的密封工具进行的,该密封工具包含外部和内部半型(mould halves)10、11。更确切地说,将该管状胚料7置于该内部半型10上,该内部半型10是中心轴形式的,其末端具有合适方式的轮廓以便形成模的一部分。然后,放置于该内部半型10上的胚料7或者该中心轴移动,其一端(然后是上端)进入该外部半型11,直到其上边缘对该胚料的外部密封闭合,该外部半型11优选地是二重设计(duplex design)。该半型11具有形成该模的另一半的轮廓的底部表面。由此该半型10、11两者围绕该管状包装容器胚料7的顶端密封起来,之后通过一个半型11中的导管或沟道12,将热塑性材料的溶体(melt)注入。该材料充满两个半型10、11之间的空腔13,并且穿透出去并包围包装容器胚料的上边缘,从而在通过注塑形成的该端壁(该顶部)9和该包装容器胚料7之间形成不透液并且耐用的密封14,参见图3。在此实例中,该半型的轮廓是这样的以便在该端壁形成合适的开口装置15。例如,其可以制成限定倾倒口的瓶颈的形式,该瓶颈具有可撕膜(tear-offmembrane)。该膜和该瓶颈之间的界面是通过半型10、11中的收缩(constrictions)形成的,半型10、11共同形成一条弱化线。为了使该膜能够被除去,对其提供拉环。当销售该包装容器时,通常用,例如,螺旋盖16盖住该膜,参见图3。该螺旋盖16的功能是可以在撕掉该膜之后进行一定的重新关闭(reclosure)。该螺旋盖16具有内螺纹,其配合该瓶颈上的外螺纹,且该包装在完成后,也就是说被充满和密封后,通常拥有螺旋盖。在一个替代实施方式中,该顶部9注塑成没有膜的倾倒嘴或倾倒口,且在注塑操作之后立即向该倾倒口提供螺旋盖16从而密封该顶部9。
通过注塑为该管状包装容器胚料7提供该端壁9之后,通过传送工具(未示)将其从E处所示的注塑站台移动到闭合空间或室17,其包围一定数量的胚料7的处理或加工站台,这些站台依次位于该注塑站台之后。该室17,通常被叫做灭菌室,可以是已知的完全封闭的室或者拥有可控制的出口的室,向该室持续供应超额压强的无菌空气(可能是加热过的)以确保该室中细菌的浓度非常低。
从图1中明显可以看出,在依照本发明的方法的优选实施方式中,该室17包含五个处理或加工站台。
其中第一个是站台F,在该站台F中通过向该包装容器胚料内部供应第二部分量的化学灭菌剂而对包装容器胚料7进行减少微生物的处理。在此实例中,优选地,还使用浓度是重量百分比为0.1到5的过氧化氢(H2O2),而且像前面一样,优选地,通过工具23(部分显示)来进行实际施加,该工具23能够蒸汽化过氧化氢并将其喷淋在该包装材料上。由此再一次用一薄层灭菌剂覆盖该包装容器胚料的内部,该灭菌剂冷凝在该表面。因而,显然,在两个时机施加该化学灭菌剂,一次是在该灌装机中尽可能早地施加,优选地当该包装材料从该储料轴展开之后,一次是在该灭菌室17内施加。
在站台F施加该化学灭菌剂之后,将该包装容器胚料7转移到后续的用参考标号G表示的站台。在那里,对该胚料内部进行照射灭菌。优选地,该照射使用可以发射紫外线光的灯18形式的紫外线光照射工具进行,该紫外线光全部或部分扩展到该包装容器胚料中。该灯18也可能置于该包装容器胚料7上方,而且,在此实例中,利用反光镜19以确保该光束到达该包装容器胚料7的内部的所有部分。可以使用传统的紫外线灯,而波长范围优选地在200到280纳米之间。
一旦完成该实际减少微生物的处理之后,将该包装容器胚料转移到后续的站台H,在其中通过空气管20将无菌的、过滤过的温度为约200℃的热空气吸入到该包装容器胚料中以将该胚料中的灭菌剂残留冲洗干净。经过适当长的处理时间之后,将该包装容器胚料转移到后续的用参考标号I表示的站台,在该站台I中,包含装填管21的填充工具向该包装容器供应所需的容纳物,例如牛奶、果汁或水果饮料。一旦将期望容量的容纳物装入该包装容器之后,马上将其进一步转移到站台J,在该处通过密封工具(未示)处理该包装容器以不透液式密封其朝上的底端。这是通过密封实现的,其是在该管状胚料的纵向的横截面上实现的,并导致密封翅片(sealing fin)22的形成。然后向下折叠该翅片并通过成形和向下折叠瓣(flap)形成平坦的底部表面。这种折叠,通常用最终折叠表示,却在该灭菌室17外进行,并且,为了便于折叠,在一开始该包装材料就提供有折叠线。该折叠线的图案和最终的折叠过程是根据该包装容器的横截面自然选择的,而在此实例中,不再对其进行更详细的描述。
在实践中,依照本发明的方法和装置,如上所述,已经证明有可能在加入额外的减少微生物的类型的帮助下,制造出具有更长的储藏寿命的包装容器。
进一步参考图4-6对图1中的站台B进行描述。为了最小化所需的过氧化氢的量并大体上消除过氧化氢气体排放物(emissions)的传播,优选地,图1中的喷淋装置3位于大体上闭合的室中。图4中显示了图解的室并用24表示它。所述室装备有进口25(图5)和出口26,允许该包装材料的卷材1通过该出口26穿过该室24。为了使该室24中的开口最少,该进口和出口都被成形为具有唇形密封的邮件缝(未示)。该喷淋装置3位于该室24的上壁中。
图5描绘了,依照本发明的灭菌剂冷凝和废弃物处理系统。它是用于有效而容易地处理向该卷材1喷淋气态过氧化氢27时产生的过氧化氢排放物的系统。可以理解,所喷淋的一定量的过氧化氢气体不会到达该卷材1,反而会四处扩散,但是利用该室24,它会被密闭并防止传播到环境中。该室连接于该系统,且该系统包含用于冷凝该灭菌剂的工具以及将其稀释直到实现可以被供应到普通的废水或污水处理系统的废弃物的工具。
利用排放管道28将废弃的过氧化氢从该室中排出。用于由过氧化氢喷淋在该室中建立起来的稍大的压强,自动强迫该过氧化氢废弃排放物朝该管道28运动。该管道连接于该冷凝工具,其在图5和图6中用29表示。图6显示了所述工具29的横截面,而且可以看出,该工具成形为包含一些更小的管31的管30。过氧化氢气体被供应到更小的管31中。由更大的管30界定的该更小的管周围的体积不与该排放管道28流体连接。然而,该体积连接于合适的冷却水系统以冷却各个更小的管31的外部包络表面。该冷却系统在图5中用箭头32表示,不再对其进行进一步描述。
气态过氧化氢在该冷却过的更小的管31中被转化为液滴,所述液滴形成冷凝物。根据所使用的浓度,该冷凝物的浓度仍然在重量百分比为0.1到5之间,且在对其处理之前将其转移到该稀释工具。该稀释工具用33表示。所述工具33包含槽34,冷凝物从该冷凝工具29的该更小的管31中缓慢流入该槽34。该槽34拥有水供应35(显示为一个箭头)和连接于废水管的溢流阀,两者都用标号36的箭头表示。通过供应35,水(例如城市用水)被持续不断地供应到该槽34中的冷凝物中以减少该过氧化氢的浓度。用这种方式可以将该浓度降低到允许将该过氧化氢和水的混合物37供应到公共废水或污水处理系统的水平。该溢流阀36调整废水的流出。
对技术人员来说,显然,本发明不限于上文所述的实施方式,而是可以想到很多变种和修改,而不背离所附权利要求的范围。
在所述实施方式中,施加该第一部分量的灭菌剂在从该储料轴展开该包装材料之后在站台B进行。自然,作为替代,可能在后面的阶段施加该第一部分量的灭菌剂。这完全依赖于想要达到的效果。因此,例如,有可能在该注塑站台E之前或之后立即施加该灭菌剂,或者,例如,有可能向该灭菌室提供两个彼此连续的站台以施加灭菌剂。
在不是用卷材形状的包装材料的储料轴供应,而是供应平放的管状包装胚料的灌装机中,施加该第一部分量的灭菌剂可以适当地在一个站台中进行,该站台至少在位于用于抬起(也就是说,打开)所述一开始平放的包装胚料的站台下游。在管状包装容器胚料的情况下,优选地,施加该第一部分量的灭菌剂是通过喷淋气态灭菌剂的方式进行,如在其中一个实施方式中的站台B中所示。
在上述实施方式实例中,包装容器被描述为包括顶部形式的注塑端壁。应当理解,本发明不限于与这种类型的包装容器关联使用,而是它当然可以与其它的包装类型关联使用。一种这种包装类型是通过对折叠和密封山墙顶部类型的顶部的介绍而描述的类型,例如,由本申请人以Tetra为商标出售的类型。
进一步,在上述实施方式中已经揭示,该第一部分量的灭菌剂全部都是在一个站台施加的。自然,可能将此量分割在两个或多个彼此连续的站台上。自然,同样也适用于该第二部分量的施加。
关于站台B已经描述过,在预蒸汽化装置中将该过氧化氢加热并蒸汽化为气态然后由合适的传统喷淋装置3喷淋出去。该预蒸汽化装置可以是这种类型的,即在其中液体过氧化氢被喷淋到加热的表面上。或者,可以使用包含传统喷雾器(atomizer)的布置。所述喷雾器将液体过氧化氢的水雾喷淋为无菌空气气流,该无菌空气气流被加热到过氧化氢露点(dew point)以上,由此蒸汽化该过氧化氢。还可以使用超声喷嘴以产生细的过氧化氢水雾。
Claims (28)
1.一种通过在灌装机中使用化学灭菌剂和紫外线光的结合来处理包装材料而生产具有很低的微生物负载的包装容器的方法,其特征在于
在用紫外线光照射该包装材料以前,向该包装材料上施加第一部分量的该化学灭菌剂足够长的时间,以使得预期的微生物的预先确定的部分有时间吸收足够多的该化学灭菌剂从而在用紫外线光照射时被根除;以及
在使用紫外线光照射该包装材料之前,在灭菌室(17)中向该包装材料施加第二部分量的该化学灭菌剂。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于该施加所述第一部分量的该化学灭菌剂在该灭菌室(17)外进行。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于该施加所述第一部分量的该化学灭菌剂在第一个站台中进行,该包装材料在传送过该灌装机时在该站台中进行处理。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于该施加所述第一部分量的该化学灭菌剂在第一批站台之一中进行,该包装材料在传送过该灌装机时在该站台中进行处理。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于该灌装机具有至少一个卷材形状的包装材料(1)的储料轴,且在该包装材料从该储料轴中展开以后立即在该第一个站台中向该包装材料上施加所述第一部分量的该灭菌剂。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于该灌装机具有至少一个卷材形状的包装材料(1)的储料轴,且在该包装材料从该储料轴中展开以后立即在该第一批站台之一中向该包装材料上施加所述第一部分量的该灭菌剂。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的方法,其特征在于所述第一部分量的灭菌剂是这样施加的,即该包装材料通过灭菌剂的液槽(4),而且当该包装材料从所述液槽(4)中冒出时,将多余的灭菌剂除去。
8.根据权利要求1到2中任一项所述的方法,其特征在于向该灌装机供应平放的管状包装胚料且在一个站台中向每一个所述包装胚料内部施加所述第一部分量的该灭菌剂,该站台至少位于用于抬起所述包装胚料的站台的下游。
9.根据权利要求1到6中任一项所述的方法,其特征在于所述第一部分量的灭菌剂至少施加在该包装材料的要形成未来的包装容器的内部的那一侧,且在施加之前将所述灭菌剂蒸汽化。
10.根据权利要求1到6中任一项所述的方法,其特征在于在该灭菌室(17)中在站台(F)中向该包装材料上施加所述第二部分量的灭菌剂,该站台(F)大体上紧紧位于另一站台(G)之前,在该另一站台(G)中用紫外线光照射该包装材料。
11.根据权利要求1到6中任一项所述的方法,其特征在于该灭菌剂是浓度为重量百分比在0.1到5之间的范围内的过氧化氢(H2O2)。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于将该过氧化氢蒸汽化为气态形式并通过喷淋施加,且该过氧化氢冷凝在该包装材料上。
13.根据权利要求1到6中任一项所述的方法,其特征在于使用的该紫外线光具有从200到280纳米范围内选出的波长。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于
该灌装机有至少一个卷材形状的包装材料的储料轴(1;1′),
在站台(B;B′)中向该包装材料内部施加所述第一部分量的灭菌剂,该站台(B;B′)位于用于将该包装材料(1;1′)从该储料轴展开的站台(A)的下游,
将该卷材形状的包装材料(1;1′)切割为薄片(2),使每个薄片(2)成形为管状包装容器胚料(7),
通过在该管状包装容器胚料(7)的一个开口端将热塑料的薄壁顶部(9)在该端注塑,闭合并密封该端,
将该包装容器胚料(7)传送入该灭菌室(17),
在该灭菌室(17)中向该包装容器胚料的内部施加所述第二部分量的灭菌剂,且在同一个室中,确保用紫外线光照射该包装容器胚料,将该包装容器胚料充满想要的容纳物且将该包装容器胚料的第二个开口端密封以形成包装容器。
15.用于生产具有很低微生物负载的包装容器的灌装机中的装置,所述装置适于用化学灭菌剂和紫外线光的结合处理包装材料,其特征在于,该装置包含
用于向该包装材料(1;1′)施加第一部分量的该化学灭菌剂的工具(3;4),以及
灭菌室(17),该灭菌室(17)包含用于向该包装材料施加第二部分量的该化学灭菌剂的工具(23)和用于用紫外线光照射该包装材料的工具(18),由此用于施加该第一部分量的该化学灭菌剂的该工具(3;4)远离该紫外线光照射工具(18)放置,以便在用紫外线光照射该包装材料之前已经过了足够长的时间从而预期的微生物的预先确定的部分已经吸收了足够多的该化学灭菌剂从而在用紫外线光照射时被根除。
16.根据权利要求15所述的装置,其特征在于用于施加该第一部分量的该化学灭菌剂的所述工具(3;4)位于该灭菌室(17)外。
17.根据权利要求16所述的装置,其特征在于用于施加该第一部分量的该化学灭菌剂的所述工具(3;4)位于第一个站台中,当该包装材料传送过该灌装机时在该站台中进行处理。
18.根据权利要求16所述的装置,其特征在于用于施加该第一部分量的该化学灭菌剂的所述工具(3;4)位于第一批站台之一中,当该包装材料传送过该灌装机时在该站台中进行处理。
19.根据权利要求17所述的装置,其特征在于该灌装机具有至少一个卷材形状的包装材料(1)的储料轴,而且用于在该包装材料从该储料轴中展开以后立即向该包装材料上施加该第一部分量的该灭菌剂的所述工具位于该第一个站台中。
20.根据权利要求18所述的装置,其特征在于该灌装机具有至少一个卷材形状的包装材料(1)的储料轴,而且用于在该包装材料从该储料轴中展开以后立即向该包装材料上施加该第一部分量的该灭菌剂的所述工具位于该第一批站台之一中。
21.根据权利要求15到20中任一项所述的装置,其特征在于用于施加第一部分量的灭菌剂的所述工具是灭菌剂的液槽(4),该包装材料通过该液槽(4),该液槽(4)具有适于在该包装材料从该液槽(4)中冒出时除去多余的灭菌剂的工具(6)。
22.根据权利要求15到16中任一项所述的装置,其特征在于向该灌装机供应平放的管状包装胚料,且用于施加该第一部分量的该灭菌剂的所述工具(3;4)位于一个站台中,该站台至少位于用于抬起所述包装胚料的站台的下游,且用于施加该第一部分量的该灭菌剂的所述工具适于向每一个所述包装胚料的内部施加所述灭菌剂。
23.根据权利要求15到20中任一项所述的装置,其特征在于用于施加该第一部分量的灭菌剂的所述工具(3)包含用于使该灭菌剂蒸汽化的工具以及用于将气态形式的该灭菌剂至少喷淋在该包装材料的要形成未来的包装容器内部的那一侧上的工具。
24.根据权利要求15到20中任一项所述的装置,其特征在于用于向该包装材料上施加该第二部分量的灭菌剂的所述工具(23)位于该灭菌室(17)中的一个站台(F)中,该站台(F)紧紧位于另一站台(G)之前,在该另一站台(G)中用紫外线光照射该包装材料。
25.根据权利要求15到20中任一项所述的装置,其特征在于该灭菌剂是浓度为重量百分比在0.1到5之间的范围内的过氧化氢(H2O2)。
26.根据权利要求15到20中任一项所述的装置,其特征在于使用的该紫外线光具有从200到280纳米范围内选出的波长。
27.根据权利要求23所述的装置,其特征在于用于施加该第一部分量的灭菌剂的所述工具(3)被封闭在一个室中,该室连接到灭菌剂冷凝和废弃物处理系统,该系统包含用于冷凝该灭菌剂的工具和用于稀释该灭菌剂的工具。
28.包含根据权利要求15所述的装置的灌装机,其特征在于
其配有至少一个卷材形状包装材料(1;1′)的储料轴,
用于向该包装材料的内部施加该第一部分量的灭菌剂的所述工具(3;4)位于站台(B),站台(B)位于用于从该储料轴展开该包装材料的站台(A)的下游,
用于将该卷材形状包装材料(1)切割为薄片(2)的工具,
用于将每个薄片(2)成形为管状包装容器胚料(7)的工具,
用于通过在该管状包装容器胚料(7)的一个开口端注塑热塑料的薄壁顶部(9)而闭合并密封所述端的工具,
用于将该包装容器胚料(7)传送入该灭菌室(17)的工具,
用于向该包装容器胚料的内部施加该第二部分量的灭菌剂的所述工具(23)和用于用紫外线光照射的该工具(18)在该灭菌室(17)中,以及
所述灭菌室(17)进一步提供有用于用期望的容纳物填充该包装容器胚料的工具(21)和用于密封该包装容器胚料的第二个开口端以形成包装容器的工具。
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