CN102741034B - 用于对塑性材料的容器进行无菌模制的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于对塑性材料的容器（2）进行无菌模制的方法，该方法包括以下步骤：对塑性材料的型坯（4）进行加热；在对型坯进行加热之后并且在对型坯进行模制之前，借助行进通道（7）内部的软X射线来对型坯（5）进行消毒；对经加热并消毒的型坯（4）进行吹制以获得容器。

Description

用于对塑性材料的容器进行无菌模制的方法和设备

技术领域和背景技术

本发明涉及用于对塑性材料的容器进行无菌模制的方法和设备。众所周知，在无菌瓶装生产线中，需要对经模制的容器或型坯进行消毒。

例如，以本申请人名义提出的文献EP1837037提出了一种用于在模制步骤之后、在充填步骤之前对容器进行化学消毒的设备和方法。然而，对型坯进行消毒优于对经模制的容器进行消毒，因为后者具有较大的表面积并需要较长的处理时间，且在化学消毒的情形中，消耗较多的消毒物质（例如，过氧化氢或过乙酸）。

于是，可设想在将型坯发送至加热单元之前对型坯进行消毒。然而，此种方案具有如下问题：必须将型坯输送至炉子进行冷却，以获得校正温度分布。此外，用于对型坯进行处理的炉子和系统都需保持无菌。

由文献EP996530提出的另一方案设想将可热激活的消毒物质（例如，过氧化氢）沉积在型坯的外表面上。随后，将型坯传送至加热单元，在该加热单元处完成对型坯的消毒。然而，此种方案具有以下问题：

消毒过程不应干涉校正的预吹加热；

需移除来自消毒作用的化学残留物；

延长处理时间。

由文献EP1896329提出的另一方案设想将对型坯进行化学消毒的步骤移到对型坯进行加热的步骤之后。然而，该方案同样具有使用消毒化学试剂的缺点。

如文献EP2146838所描述的那样，还存在使用辐射源来执行消毒的可能性。与化学消毒相比，辐射消毒具有降低由于化学试剂消耗产生的操作成本的优点，这解决了移除化学残留物的问题，并且能实现生态可持续系统。

此外，可注意到，辐射消毒设想替代地使用如下方面：

直接电离辐射，例如电子或其它加速带电粒子；

间接电离辐射，例如X射线或γ射线；

非电离辐射，例如红外线、紫外线或可见光；

低能直接电离辐射能在短时间内达到高剂量（几万戈瑞），但具有有限的穿透能力（仅仅几微米）来进入待消毒的PET。另一方面，间接电离辐射具有较高的穿透能力（几厘米）来进入PET，但需要几分钟或几小时来达到目标消毒剂量。

在现有技术的方案中，还可注意到文献FR2907684，其中借助红外线和紫外线来对型坯进行消毒。

在本文中，基于本发明的技术任务在于提供一种用于对塑性材料的容器进行无菌模制的方法和设备，且该方法和设备克服了前述现有技术的缺点。

发明内容

具体地说，本发明的目的是提供一种用于对塑性材料的容器进行无菌模制的方法，该方法设想准备对型坯进行消毒的步骤，但同时避免延长总体处理时间。

本发明的另一目的是提供一种用于对塑性材料的容器进行无菌模制的设备，该设备还能够在维持总体尺寸实际上不变的情形下对型坯进行消毒。

可以通过包括所附权利要求中的一项或多项所描述的技术特征的用于对塑性材料的容器进行无菌模制的方法和设备来基本上实现所限定的技术任务和特定目的。

附图说明

从对附图中示出的用于对塑性材料的容器进行无菌模制的方法和设备的一较佳但非排它性的实施例的近似且非局限性的描述中，本发明的其它特征和优点将变得更加清楚，附图中：

图1示出根据本发明的模制设备的示意平面图；

图2示出在第一实施例中、图1所示设备的一部分的示意放大平面图；

图3示出在第一实施例中、图2所示放大部分的更详细平面图（可识别出通道的结构）；

图4示出在第一实施例中、图1所示设备的细节（通道的一部分）的立体图；

图5示出图4所示通道的剖视图。

具体实施方式

参见图1，附图标记1指代用于对塑性材料的容器进行无菌模制的设备，该设备包括：

加热单元3，该加热单元用于对塑性材料的型坯4进行加热；

处理单元5，该处理单元用于通过辐射来对型坯4进行处理；

吹制单元6，该吹制单元用于对经加热的型坯进行吹制。

例如，加热单元3包括一系列灯，使得型坯4通过照射来加热。作为灯的替代或附加，通过热空气的强制对流来进行加热。具有直线构造的加热单元3（或炉子）后接处理单元5。

处理单元5置于加热单元3和吹制单元6之间。

一开始，处理单元5包括通道7，而型坯4在该通道7内部向前运动。每个型坯4所具有的嘴部由相应的支承件10所支承。替代地或附加地，每个型坯4由抓持件（未示出）所支承。通道7由屏蔽盒状本体8所界围，该屏蔽盒状本体8具有至少一个开口9，以使得辐射能通到通道7的内部。

较佳地具有钢铅钢层叠结构的屏蔽盒状本体8包括两个横向壁8a、8b，底壁8c和顶壁8d。在其中一个横向壁8a、8b中获得用于辐射通过的开口9。较佳的是，在图3所示的实施例中，两个横向壁8a、8b都具有一系列窄细长开口9、即真槽（veritable slit），且辐射发射器18在这些真槽处起作用。

有利的是，通道7限定根据单折线延伸的路径。具体地说，所述路径从加热单元3的端部朝向吹制单元6延伸。例如，在图3所描述并说明的实施例中，单折线通过如下直线形成：

第一直线r1；

第二直线r2，该第二直线续接于第一直线r1并且与第一直线正交；

第三直线r3，该第三直线续接于第二直线r2并且与第二直线正交；

第四直线r4，该第四直线续接于第三直线r3并且与第三直线正交；

第五直线r5，该第五直线续接于第四直线r4并且与第四直线正交。

一开始，通过槽9引入通道7的辐射是“软X射线”。具体地说，软X射线可具有低于60keV的能量。

下文对根据本发明对塑性材料的型坯进行无菌模制的方法进行描述。

型坯4首先在炉子3中加热，从而在离开该炉子时，这些型坯4具有预定热量分布。随后，型坯4到达处理单元5处。

型坯4在通道7内部向前运动，以行经由第一直线r1、第二直线r2、第三直线r3、第四直线r4以及第五直线r5的直线系列所限定的折线。

在这些型坯4的向前运动过程中，型坯4经受来自槽9的软X射线。

消毒处理具有10和15秒之间的持续时间，从而能完成经加热型坯4的热转化。然后，经加热并消毒的型坯4到达吹制单元6，该吹制单元由多个吹制工位17构成，且经加热（并经消毒的）型坯4在这些工位17处进行吹制以获得容器。吹制单元6具有圆盘传送器（如图1所示）或直线的类型。

从所提供的说明书中，本发明的用于对塑性材料的容器进行无菌模制的方法和设备的特征及其优点显而易见。

具体地说，由于对型坯的消毒耗费一定时间、通常是空闲时间，并且在该时间过程中，型坯从炉子通向吹制器，因而可使处理的总持续时间实际上保持不变。此外，可将无菌区域的尺寸降低至最小。

此外，使用软X射线代表在材料穿透能力和消毒时间之间的良好折衷。实际上，此种辐射具有低于60keV的能量，但在任何情形中足以以基本上均匀的方式来照射型坯的整个厚度。X射线发生器能连续地工作或者产生持续若干纳秒的高强度脉冲，这具有较大的消毒能力。假定为了利用低能（小于50keV）的辐射脉冲来获得预定消毒水平，需要使用与利用高能（大于100keV）电离辐射进行处理相比小2到10倍的剂量，并且可降低辐射发生器的处理时间和功率。于是，可将用于使型坯从炉子通至吹制器的有效时间窗设计成等于大约10-15秒，以执行完整的消毒。使用软X射线还需要比使用高能辐射需要的屏蔽体积小且成本低的屏蔽。

屏蔽通道的设置具有如下优点：避免整个设备的结构复杂性和总体尺寸的任何增大。此外，通道形状防止辐射到达维修人员会接触到的区域。

最后，所提出的设备和方法避免了显著地干涉型坯的热量分布，而型坯在开始吹制步骤之前须完成热梯度转化。

Claims (5)

1.一种用于对塑性材料的容器(2)进行无菌模制的方法，所述方法包括以下步骤：

对塑性材料的型坯(4)进行加热；

通过辐射来处理所述型坯(4)；

对经加热并消毒的型坯(4)进行吹制以获得所述容器(2)，

其特征在于，处理所述型坯(4)的步骤通过将行进通道(7)内部的软X射线发送给所述型坯(4)来执行，并且发生在加热步骤之后并在对所述型坯(4)自身进行吹制的步骤之前，其中，所述软X射线定位在所述型坯外部。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过辐射处理所述型坯(4)的步骤具有5和15秒之间的持续时间，从而能完成经加热型坯(4)的热转化。

3.一种用于对塑性材料的容器进行无菌模制的设备(1)，所述设备包括：

加热单元(3)，所述加热单元用于对塑性材料的型坯(4)进行加热；

处理单元(5)，所述处理单元用于通过辐射来对所述型坯(4)进行处理；

吹制单元(6)，所述吹制单元用于对经加热的型坯(4)进行吹制，并且包括多个吹制工位(17)，经加热的型坯(4)在所述多个吹制工位进行吹制以获得所述容器，且所述处理单元(5)置于所述加热单元(3)和所述吹制单元(6)之间，

其特征在于，所述处理单元(5)包括通道(7)，使所述型坯(4)在所述通道(7)内部向前运动，且所述通道(7)由盒状屏蔽本体(8)界围，而所述盒状屏蔽本体具有至少一个开口(9)，以使得软X射线通到所述通道(7)内部，其中，所述软X射线定位在所述型坯外部。

4.如权利要求3所述的设备(1)，其特征在于，所述盒状屏蔽本体(8)包括两个横向壁(8a、8b)，且在所述横向壁(8a、8b)中的一个内获得所述至少一个开口(9)。

5.如权利要求3或4所述的设备(1)，其特征在于，所述通道(7)限定根据单折线延伸的路径。