CN107600560A - 一种适用于可降解材料制品的封装设备及无菌封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于可降解材料制品的封装设备及无菌封装方法，配合使用紫外消毒装置、封口机、进料门及手套箱；经过紫外消毒、抽真空、充气及封口实现无菌封装，通过在适用于可降解材料制品的封装设备内安装紫外消毒装置，防止了二次污染，实现了无菌操作；除此之外，高负压的封装环境保证了封装设备内的高负压状态，避免了空气等杂质残留，使可降解材料的货架期有效延长。
Description
技术领域
本发明属于包装领域，尤其是涉及一种适用于可降解材料制品的封装设备及无菌封装方法。
背景技术
可降解材料是在一段时间内，在热力学和动力学意义上均可降解的材料。外界环境，如温度和空气流动等，均可对可降解材料造成一定程度的影响，为避免外界因素对其干扰，可降解材料需保存在密封环境中。
目前采用的密封技术主要为真空充气封装，真空充气封装是将产品装入包装袋，抽出包装袋内空气达到预定真空度后，再充入氮气或其它惰性气体，最后完成封口工序，惰性气体起填充作用，使袋内保持正压，对包装物起到保护作用，以防止袋外空气进入袋内。
可降解材料制品的封装对密封要求比较高，而普通真空充气包装技术中抽真空过程能够达到的绝对压强一般在1000Pa左右，真空度无法满足可降解材料的封装要求，容易造成包装内空气等杂质残留，造成材料短时间内降解，缩短其货架期。
另外在某些领域，如医疗器械行业，要求可降解产品为无菌包装，现行的无菌包装通常是在封装设备外部对产品进行灭菌后，再将已灭菌产品移入真空充气包装机中进行封装，此过程中容易造成二次污染。因此，亟需设计开发一种无菌封装设备，以克服现有封装技术的不足。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种适用于可降解材料制品的封装设备及无菌封装方法，配合使用紫外消毒装置、封口机、进料门及手套箱；经过紫外消毒、抽真空、充气及封口实现无菌封装，通过在适用于可降解材料制品的封装设备内安装紫外消毒装置，防止了二次污染，实现了无菌操作；除此之外，高负压的封装环境保证了封装设备内的高负压状态，避免了空气等杂质残留，使可降解材料的货架期有效延长。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种适用于可降解材料制品的封装设备，包括密封壳体及机架；机架固设在密封壳体下端；密封壳体内部设有紫外消毒装置及封口机，密封壳体侧壁设有进料门及手套箱；密封壳体外部设有真空机组及惰性气体罐，真空机组及惰性气体罐分别通过管路与密封壳体连通。
进一步的，真空机组与密封壳体之间管路上设有真空阀门。
进一步的，惰性气体罐与密封壳体之间管路上设有气体阀门。
进一步的，密封壳体侧壁设有压力表，密封壳体上端连接排气口。
进一步的，紫外消毒装置上设有防爆装置。
进一步的，惰性气体罐与密封壳体之间管路上设有气体过滤装置。
一种适用于可降解材料制品的无菌封装方法，包括使用上述一种适用于可降解材料制品的封装设备；
步骤1：紫外消毒：将灭菌结束的可降解材料制品转移至密封壳体内部，打开紫外消毒装置进行紫外消毒；
步骤2：抽真空：打开真空机组对密封壳体内进行抽真空；
步骤3：充气：打开惰性气体罐，对密封壳体充入惰性气体至常压；
步骤4：封口：封口机温度达到设定温度后，使用设置在密封壳体上的手套箱开始封装可降解材料制品。
优选的，在步骤1中：紫外消毒时间为20min～60min。
优选的，在步骤2中：抽真空操作过程是对密封壳体内进行第一次抽真空，然后保压，再第二次抽真空，再保压，最后再第三次抽真空；第一次抽真空时密封壳体内压强为50Pa～100Pa，第二次抽真空时密封壳体内压强为30Pa～80Pa，第三次抽真空时密封壳体内压强为20Pa～60Pa。
优选的，在步骤2中，每次保压时间为10min～40min。
优选的，在步骤3中，惰性气体经滤膜过滤为高纯惰性气体，惰性气体可以为氮气、氩气、氦气等惰性气体中的一种或几种。
优选的，在步骤4中，封口机封口温度为180℃～300℃，封口速度为5m/min～15m/min。
优选的，封装设备主体材质为加厚的不锈钢材质，以保证封装设备的超高负压承受力，不锈钢材质厚度不小于8mm。
相对于现有技术，本发明一种适用于可降解材料制品的封装设备及无菌封装方法，具有以下优势：
本发明一种适用于可降解材料制品的封装设备及无菌封装方法，配合使用紫外消毒装置、封口机、进料门及手套箱；经过紫外消毒、抽真空、充气及封口实现无菌封装，通过在适用于可降解材料制品的封装设备内安装紫外消毒装置，防止了二次污染，实现了无菌操作；除此之外，高负压的封装环境保证了封装设备内的高负压状态，避免了空气等杂质残留，使可降解材料的货架期有效延长。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1为本发明实施例一种适用于可降解材料制品的封装设备结构示意图；
图2为本发明实施例一种适用于可降解材料制品的封装设备密封壳体示意图。
附图标记说明：
1-密封壳体；11-气体阀门；12-真空阀门；13-排气口；14-压力表；15-进料门；16-手套箱；2-机架；3-紫外消毒装置；31-防爆装置；4-封口机；5-真空机组；6-惰性气体罐；61-气体过滤装置。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种适用于可降解材料制品的封装设备，包括密封壳体1及机架2；机架2固设在密封壳体1下端；密封壳体1内部设有紫外消毒装置3及封口机4，密封壳体1侧壁设有进料门15及手套箱16；密封壳体1外部设有真空机组5及惰性气体罐6，真空机组5及惰性气体罐6分别通过管路与密封壳体1连通。
进一步的，真空机组5与密封壳体1之间管路上设有真空阀门12。
进一步的，惰性气体罐6与密封壳体1之间管路上设有气体阀门11。
进一步的，密封壳体1侧壁设有压力表14，密封壳体1上端连接排气口13。
进一步的，紫外消毒装置3上设有防爆装置31。
进一步的，惰性气体罐6与密封壳体1之间管路上设有气体过滤装置61。
一种适用于可降解材料制品的无菌封装方法，包括使用上述一种适用于可降解材料制品的封装设备；
步骤1：紫外消毒：将灭菌结束的可降解材料制品转移至密封壳体1内部，打开紫外消毒装置3进行紫外消毒；
步骤2：抽真空：打开真空机组5对密封壳体1内进行抽真空；
步骤3：充气：打开惰性气体罐6，对密封壳体1充入惰性气体至常压；
步骤4：封口：封口机4温度达到设定温度后，使用设置在密封壳体1上的手套箱16开始封装可降解材料制品。
优选的，在步骤1中：紫外消毒时间为20min～60min。
优选的，在步骤2中：抽真空操作过程是对密封壳体1内进行第一次抽真空，然后保压，再第二次抽真空，再保压，最后再第三次抽真空；第一次抽真空时密封壳体1内压强为50Pa～100Pa，第二次抽真空时密封壳体1内压强为30Pa～80Pa，第三次抽真空时密封壳体1内压强为20Pa～60Pa。
优选的，在步骤2中，每次保压时间为10min～40min。
优选的，在步骤3中，惰性气体经滤膜过滤为高纯惰性气体，惰性气体可以为氮气、氩气、氦气等惰性气体中的一种或几种。
优选的，在步骤4中，封口机4封口温度为180℃～300℃，封口速度为5m/min～15m/min。
优选的，封装设备主体材质为加厚的不锈钢材质，以保证封装设备的超高负压承受力，不锈钢材质厚度不小于8mm。
对比例1：如图1-2所示，一种普通封装设备，该封装设备包括密封壳体1和机架2，密封壳体1内部设有封口机4，密封壳体1上设置有排气口13、压力表14、进料门15及手套箱16，密封壳体1通过真空阀门12与真空机组5相连接，密封壳体1通过气体阀门11与惰性气体罐6相连接，惰性气体罐6出口处装有气体过滤装置61，密封壳体1为1mm厚的不锈钢材质。
本对比例中无菌封装通过以下封装方法来实现，包括：
1、抽真空：打开真空机组5和真空阀门12，开始抽真空阶段，抽真空20分钟后压力表14显示1000Pa，关闭真空阀门12和真空机组5。
2、充气：打开惰性气体罐6和气体阀门11，充入氮气至常压，关闭惰性气体罐6及气体阀门11。
3、封口：待封口机4温度达到200℃时，通过手套箱16进行封装，封装时行车速度为8m/min。
本对比例试验结果：某可降解材料产品做无菌试验，已染菌。
实施例1：如图1-2所示，本发明提供了一种适用于可降解材料制品的封装设备，该封装设备包括密封壳体1和机架2，密封壳体1内部设置有紫外消毒装置3，紫外消毒装置3外部由防爆装置31保护，密封壳体1内部还置有封口机4，密封壳体1上设置有排气口13、压力表14、进料门15及手套箱16，密封壳体1通过真空阀门12与真空机组5相连接，密封壳体1通过气体阀门11与惰性气体罐6相连接，惰性气体罐6出口处装有气体过滤装置61。密封壳体1为8mm厚的不锈钢材质。
本实施例中无菌封装通过以下封装方法来实现，包括：
1、紫外消毒：对待包装的可降解产品进行环氧乙烷灭菌，灭菌结束后紫外消毒20min，紫外消毒完成后移入密封壳体1内，打开紫外消毒装置3再次进行紫外消毒20min。
2、抽真空：紫外消毒完毕，打开真空机组5和真空阀门12，开始抽真空阶段，第一次抽真空20分钟后压力表14显示80Pa，关闭真空阀门12和真空机组5，保压20分钟；再次打开真空机组5和真空阀门12开始第二次抽真空，20分钟后压力表14显示60Pa，关闭真空阀门12和真空机组5，保压20分钟；最后再次打开真空机组5和真空阀门12开始第三次抽真空，20分钟后压力表14显示30Pa，关闭真空阀门12和真空机组5。
3、充气：打开惰性气体罐6和气体阀门11，充入氮气至常压，关闭气体阀门11和惰性气体罐6。
4、封口：待封口机4温度达到200℃时，使用手套箱16进行封装，封装时行车速度为8m/min。
以上封装过程全部在万级洁净车间进行。
本实施例试验结果：某可降解材料产品未染菌；货架期为3年。
实施例2：如图1-2所示，本发明提供了一种适用于可降解材料制品的封装设备，该封装设备包括密封壳体1和机架2，密封壳体1内部设置有紫外消毒装置3，紫外消毒装置3外部由防爆装置31保护，密封壳体1内部还置有封口机4，密封壳体1上设置有排气口13、压力表14、进料门15及手套箱16，密封壳体1通过真空阀门12与真空机组5相连接，密封壳体1通过气体阀门11与惰性气体罐6相连接，惰性气体罐6出口处装有气体过滤装置61。密封壳体1为10mm厚的不锈钢材质。
本实施例中无菌封装通过以下封装方法来实现，包括：
1、紫外消毒：对待包装的可降解产品进行环氧乙烷灭菌，灭菌结束后紫外消毒20min，紫外消毒完成后移入密封壳体1内，打开紫外消毒装置3再次进行紫外消毒50min。
2、抽真空：紫外消毒完毕，打开真空机组5和真空阀门12，开始抽真空阶段，第一次抽真空40分钟后压力表14显示50Pa，关闭真空阀门12和真空机组5，保压10分钟；再次打开真空机组5和真空阀门12开始第二次抽真空，40分钟后压力表14显示40Pa，关闭真空阀门12和真空机组5，保压10分钟；最后再次打开真空机组5和真空阀门12开始第三次抽真空，40分钟后压力表14显示20Pa，关闭真空阀门12和真空机组5。
3、充气：打开惰性气体罐6和气体阀门11，充入氮气至常压，关闭气体阀门11和惰性气体罐6。
4、封口：待封口机4温度达到280℃时，使用手套箱16进行封装，封装时行车速度为12m/min。
以上封装过程全部在万级洁净车间进行。
本实施例试验结果：某可降解材料产品未染菌；货架期为3年。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于可降解材料制品的封装设备，其特征在于：包括密封壳体(1)及机架(2)；所述机架(2)固设在所述密封壳体(1)下端；所述密封壳体(1)内部设有紫外消毒装置(3)及封口机(4)，所述密封壳体(1)侧壁设有进料门(15)及手套箱(16)；所述密封壳体(1)外部设有真空机组(5)及惰性气体罐(6)，所述真空机组(5)及所述惰性气体罐(6)分别通过管路与所述密封壳体(1)连通。
2.根据权利要求1所述的一种适用于可降解材料制品的封装设备，其特征在于：所述真空机组(5)与所述密封壳体(1)之间管路上设有真空阀门(12)。
3.根据权利要求2所述的一种适用于可降解材料制品的封装设备，其特征在于：所述惰性气体罐(6)与所述密封壳体(1)之间管路上设有气体阀门(11)。
4.根据权利要求3所述的一种适用于可降解材料制品的封装设备，其特征在于：所述密封壳体(1)侧壁设有压力表(14)，所述密封壳体(1)上端连接排气口(13)。
5.根据权利要求4所述的一种适用于可降解材料制品的封装设备，其特征在于：所述紫外消毒装置(3)上设有防爆装置(31)。
6.根据权利要求5所述的一种适用于可降解材料制品的封装设备，其特征在于：所述惰性气体罐(6)与所述密封壳体(1)之间管路上设有气体过滤装置(61)。
7.一种适用于可降解材料制品的无菌封装方法，其特征在于：包括使用权利要求1-6任一所述的一种适用于可降解材料制品的封装设备；
步骤1：紫外消毒：将灭菌结束的可降解材料制品转移至密封壳体(1)内部，打开紫外消毒装置(3)进行紫外消毒；
步骤2：抽真空：打开真空机组(5)对密封壳体(1)内进行抽真空；
步骤3：充气：打开惰性气体罐(6)，对密封壳体(1)充入惰性气体至常压；
步骤4：封口：封口机(4)温度达到设定温度后，使用设置在密封壳体(1)上的手套箱(16)开始封装可降解材料制品。
8.根据权利要求7所述的一种适用于可降解材料制品的无菌封装方法，其特征在于：在步骤1中：所述紫外消毒时间为20min～60min。
9.根据权利要求8所述的一种适用于可降解材料制品的无菌封装方法，其特征在于：在步骤2中：所述抽真空操作过程是对密封壳体(1)内进行第一次抽真空，然后保压，再第二次抽真空，再保压，最后再第三次抽真空；第一次抽真空时密封壳体(1)内压强为50Pa～100Pa，第二次抽真空时密封壳体(1)内压强为30Pa～80Pa，第三次抽真空时密封壳体(1)内压强为20Pa～60Pa。
10.根据利要求9所述的一种适用于可降解材料制品的无菌封装方法，其特征在于，在步骤4中，所述封口机(4)封口温度为180℃～300℃，封口速度为5m/min～15m/min。
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