CN116529052A - 用于对热塑性容器成型机的吹气网灭菌的灭菌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种对容器成型机进行灭菌的方法,成型机包括吹气网和灭菌装置,灭菌装置包括:干燥气体源;灭菌蒸汽源;混合灭菌蒸汽与干燥气体以形成灭菌气体混合物的混合室;该方法包括:通过注入热干燥气体来加热吹气网管道的加热步骤(E1);将灭菌气体混合物注入吹气网的第二步骤(E2);其特征在于,当吹气网的最冷点达到高于灭菌蒸汽的冷凝温度(Td)并低于干燥气体的温度(Tg)的处理温度(Ti)时,起动第二步骤(E2)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对由热塑性材料制的预型件形成容器的成型机进行灭菌的灭菌方法,成型机包括吹气网,吹气网包括管道,管道将受控的压缩吹制气体源连接到至少一个吹制喷嘴以通过吹制形成容器,成型机包括用于对吹气网进行灭菌的灭菌装置,灭菌装置包括:
-受控的压力热干燥气体源,与受控的压缩吹制气体源区分开,在供给接点处连接到吹气网;
-含有汽化氧化剂的受控的灭菌蒸汽源;
-混合室,用于将灭菌蒸汽与干燥气体混合以形成包括汽化氧化剂和水蒸汽的灭菌气体混合物;
所述灭菌方法包括:
-通过仅注入压力热干燥气体来加热吹气网的管道的加热步骤,在加热步骤期间,压力热干燥气体加热吹气网的管道的内壁;
-将灭菌气体混合物注入吹气网的第二步骤。
背景技术
为此,容器制造设备至少包括用于加热预型件的炉,炉与用于利用热预型件模制容器的成型机(也称为“吹制机”)相关联。该设备还有利地包括灭菌单元,用于对预型件的至少内部进行灭菌,以便获得所谓的“无菌”容器。
为在一个或多个步骤中通过吹制或拉伸-吹制来模制热预型件,已知使用压力可根据应用达到30或40巴的值的至少一种流体、一般是气体例如压缩空气来进行吹制。为能使材料在最终容器中更均匀地分布,有时会进行初步的预吹制操作,预吹制操作在于在如前面解释过的利用高压吹制气体进行严格意义上的吹制操作之前,将具有较低压力、例如为13巴的压力的吹制流体注入预型件中。
将用于吹制的空气引入布置于模具中的热预型件的内部,使得吹制空气直接与容器的内表面接触。为此,成型机包括受控的吹制空气源,该吹制空气源经由吹气管道供应数个吹制喷嘴。
然而,内表面本身旨在后面与将被包装在容器中的产品接触。
吹制空气的质量,更特别的是不存在污染物如微生物、颗粒例如灰尘等,因此是在全面控制所制造的容器受污染风险中需考虑的重要参数,这以便能够确保、特别是在农业食品包装的情况下确保包装产品的良好保存特别是保质期以及消费者安全。
然而,用于吹制的压缩空气的质量由从吸入的大气的质量到分配网和/或设备的状况的一组因素决定,吸入的大气的质量根据工业场所的环境及其相对于污染源的位置而变化。
由至少一个压缩机吸入和压缩的大气例如具有较大或较小程度的湿度,而该湿度会促进侵蚀和微生物滋生。
在压缩机的选择上也要特别注意,压缩机根据其设计,特别是润滑装置,可能例如通过润滑油或甚至是特氟隆粉尘产生对空气的化学污染。
这就是为什么旨在用于吹制的压缩空气预先被处理,尤其特别的是通过气体过滤装置进行过滤以便获得“无菌”的、也就是说特别是不含微生物的吹制空气的原因所在。
用于吹制的压缩空气一般由包括不同气体过滤装置的过滤系统相继地过滤。
以非限制性的方式,用于吹制的空气的这种过滤系统例如包括过滤装置,这些过滤装置串联布置,旨在在出口处递送无菌空气。
例如,空气在其中相继地通过“FFP”型的第一过滤装置过滤以特别是实现除油、水净化和除尘,然后通过(活性炭式)“AK”型的第二过滤装置过滤以去除另外也可能引起嗅觉和味觉滋扰的所有油蒸气和气态烃蒸气,最后通过“SRF”型的第三过滤装置过滤以止留微生物。
事实上,吹制空气可能通过将污染物特别是微生物(病毒、病菌、孢子等)引入预型件、因而容器的内部,而成为污染预型件、因而容器的内部的载体。
当在制造容器的方法中,在通过吹制或通过拉伸-吹制热预成型而模制成型容器后直接在无菌环境中灌装容器时,为吹制而使用的压缩空气的质量的控制就更加重要。
事实上,在这种制造方法中,一般在上游在预型件被转变成容器之前对预型件进行灭菌,使得随后重要的是需防止已灭菌预型件受污染和由这些预型件制造的容器受污染的风险。
本发明旨在对设置在过滤装置下游、将无菌吹制空气输送到吹制喷嘴的吹气管道进行灭菌。这尤其可以确保空气直至到达预型件都保持无菌状态。
吹气管道的灭菌需要能破坏存在的微生物,以防止它们在吹气管道中滋生并因此消除预型件被污染的风险。
在工业应用如制造旨在包装农业食品的容器的应用的情况下,重要的是能够确保吹制空气的质量,特别是确保吹制空气无菌。
为对吹气管道进行灭菌,已知在吹气管道内流通含有气相氧化剂的灭菌气体混合物。一般通过蒸发液相氧化剂例如过氧化氢(H2O2)而形成蒸汽相氧化剂。
这种灭菌气体混合物具有在吹气管道的内壁上冷凝的缺点。与蒸汽相氧化剂的接触允许消除微生物而不会损坏吹气管道。然而,考虑到氧化剂的强氧化力,含有氧化剂的冷凝液滴会通过腐蚀迅速损害管道的内壁。
为解决该问题,已知用不氧化材料生产吹气管道。然而,这种材料非常昂贵,这相当大幅地增加了成型机的制造成本。
因此,本发明提出了一种解决方案,其允许在灭菌操作时避免出现氧化剂的冷凝。这尤其允许能使用成本较低的金属材料来制造吹气管道。
发明内容
本发明涉及一种用于对由热塑性材料制的预型件形成容器的成型机进行灭菌的灭菌方法,成型机包括吹气网,吹气网包括管道,管道将受控的压缩吹制气体源连接到至少一个吹制喷嘴以通过吹制形成容器,成型机包括用于对吹气网进行灭菌的灭菌装置,灭菌装置包括:
-受控的压力热干燥气体源,与受控的压缩吹制气体源区分开,在供给接点处连接到吹气网;
-含有汽化氧化剂的受控的灭菌蒸汽源;
-混合室,用于将灭菌蒸汽与干燥气体混合以形成包括汽化氧化剂和水蒸汽的灭菌气体混合物;
所述灭菌方法包括:
-通过仅注入压力热干燥气体来加热吹气网的管道的加热步骤,在加热步骤期间,压力热干燥气体加热吹气网的管道的内壁;
-将灭菌气体混合物注入吹气网的第二步骤,
其特征在于,当暴露于灭菌气体混合物的吹气网的称为冷点的最冷点达到处理温度时,起动注入灭菌气体混合物的第二步骤,其中处理温度高于水蒸汽和汽化灭菌剂在所述冷点处的冷凝温度,处理温度低于在供给接点处测得的热干燥气体的温度。
根据按照本发明的教导进行的方法的另一特征,处理温度确定成使得,在吹气网的冷点处水蒸汽和汽化灭菌剂的混合气的分压与混合气的饱和蒸汽压之间的被称为相对饱和度的比率处于一确定范围内,所述确定范围在70%至90%之间延展。
根据按照本发明的教导进行的方法的另一特征,确定范围在80%至90%之间延展。
根据按照本发明的教导进行的方法的另一特征,处理温度借助设置在冷点处的探头来测量。
根据按照本发明的教导进行的方法的另一特征,所述相对饱和度借助传感器在吹气网的冷点处测量。
根据按照本发明的教导所实施的方法的另一特征,供给接点处的干燥气体的温度、湿度和压力是恒定的。
根据按照本发明的教导进行的方法的另一特征,在灭菌方法的整个持续时间内以恒定流量控制所述受控的压力热干燥气体源。
根据按照本发明的教导进行的方法的第一实施方式,在灭菌方法的注入灭菌气体混合物的第二步骤时,以恒定流量控制受控的灭菌蒸汽源。
根据按照本发明的教导进行的方法的第二实施方式,受控的灭菌蒸汽源具有的流量能在整个灭菌方法中占据零流量和最大流量之间的至少一个中间流量。
根据按照本发明的教导进行的方法的另一特征,根据传感器进行的测量来控制混合室中的灭菌蒸汽的流量,以使在冷点处相对饱和度保持在所述确定范围内。
本发明还涉及一种成型机,用于实施照本发明的教导进行的方法,成型机包括吹气网,吹气网包括管道,管道将受控的压缩吹制气体源连接到至少一个吹制喷嘴以通过吹制形成容器,成型机包括用于对吹气网进行灭菌的灭菌装置,灭菌装置包括:
-受控的压力热干燥气体源,与受控的压缩吹制气体源区分开,在供给接点处连接到吹气网;
-含有汽化氧化剂的受控的灭菌蒸汽源;
-混合室,用于将灭菌蒸汽与干燥气体混合以形成包括汽化氧化剂和水蒸汽的灭菌气体混合物;
其特征在于,成型机包括温度探头,温度探头设置成测量喷嘴中或靠近喷嘴的吹气网的管道的温度。
附图说明
本发明的其它的特征和优点将在阅读以下详细描述期间体现出来,将参考附图以理解该描述,附图中:
图1是气动示意简图,示出用于实施根据本发明教导进行的方法的成型机。
图2是气动示意简图,更详细地示出装备于图l的成型机的模制站之一。
图3是气动示意简图,更详细地示出装备于图l的成型机的灭菌装置。
图4是表示使用图1中所示的成型机根据本发明的第一实施方式进行的灭菌方法的方框图。
图5是表示图1的成型机的吹气网中的温度随从与灭菌装置交接的供给接点朝喷嘴的方向所经过的管道长度而变化的线图。
图6是线图,表示在实施图4中所示的方法时,存在于图1的成型机的吹气网的冷点中的气体的相对饱和度随时间变化的趋势。
图7是表示使用图1中所示的成型机根据本发明的第二实施方式进行的灭菌方法的方框图。
具体实施方式
在本描述下文中,具有相同结构或类似功能的元件将用相同的参考标号来指示。
在本描述下文中,术语“上游”和“下游”用于描述气体在管道中的流动方向。
在图1中示出气动示意简图,其显示用于通过吹制或拉伸-吹制热塑性材料制的预型件来形成容器的成型机10的一实施例。
成型机10具有相对地面固定的固定部分12和安装在旋转转盘(未示出)上的旋转部分14。
旋转部分14包括装载在转盘上的多个模制站16。这种布置允许大批量生产容器。如图2所示,每个模制站16包括模具18,模具旨在接收预型件,模具具有待生产的容器的型腔。每个模制站16还包括吹制喷嘴20,吹制喷嘴20被成形成将压力成型气体吹送入被接收在模具18中的预型件中。这例如涉及包括钟形端接件22的喷嘴20,该端接件旨在罩盖被接收在模具18中的预型件的颈部。
固定部分12包括受控的压缩吹制气体源24。吹制气体例如被压缩至约40巴。该吹制气体例如是空气。
受控的吹制气体源24通过吹气管道网连接到每个模制站16的喷嘴20,吹气管道网在本描述下文中和在权利要求中被称为吹气网26。与由不氧化材料制成的管道相反的是,吹气网26的管道在此由以下这种材料制成:这种材料与液体形式的氧化剂例如过氧化氢或乙酸接触易迅速被氧化。
更具体的说,吹气网26包括主供给管道28,主供给管道28将受控的吹制气体源24连接到旋转接头30,该旋转接头30允许形成固定部分12和旋转部分14之间的接口。吹气网26还包括至少一个分配架(rampe)32,其属于旋转部分14并且经由旋转接头30连接到主供给管道28。分配架32借助相关联的分配管道34连接到模制站16中的每一个。
为确保吹制空气的质量,在主供给管道28中安置过滤构件35,例如“SRF”型的过滤器。
如图2所示,在模制站16的每一个中,吹气网26还包括高压吹气管道36,高压吹气管道36连接与喷嘴20相关联的分配管道34。在高压吹气管道36中安置有双通吹气阀38。将吹气阀38在打开位置和关闭位置之间交替地控制。
在模制站16的每一个中,吹气网26还包括低压预吹气管道40,低压预吹气管道40与高压吹气管道36并联地连接与喷嘴20相关联的分配管道34。低压吹气管道40包括调节构件42,用于调节吹制气体的压力以便使其压力降低,例如降低到约13巴。在低压吹气管道40中安置双通预吹气阀44。将预吹气阀44在打开位置和关闭位置之间交替地控制。
成型机10还包括用于对吹气网26进行灭菌的灭菌装置46。灭菌装置46包括受控的压力热干燥气体例如空气源48。受控的干燥气体源48与受控的吹制气体源24区分开。受控的干燥气体源48经由灭菌管道50在供给接点49处连接到吹气网26。
受控的干燥气体源48在此布置在成型机10的固定部分12上。优选地,供给接点49在旋转接头30的上游也布置在成型机10的固定部分12上。供给接点49在此布置在主吹气管道28中。供给接点49更特别地布置在过滤构件35的上游。
在本发明的未示出的变型中,供给接点布置在过滤构件的下游但靠近该过滤构件。在这种情况下,优选的是为灭菌构件提供附加的灭菌装置。
灭菌装置46已在图3中更详细地示出。受控的干燥气体源48包括压力气体例如空气源52,其供给灭菌管道50。受控的干燥气体源48还包括用于确保干燥气体不含任何杂质的过滤器54、压力调节构件56和用于将干燥气体加热到确定温度的构件58。热干燥气体的温度“Tg”例如为约180℃。受控的干燥气体源48还包括用于调节干燥气体流量的调节阀60。在此将调节阀60控制在干燥气体流量为零的关闭位置或以恒定流量递送干燥气体的打开位置。
灭菌装置46还包括受控的灭菌蒸汽源62。如图3所示,其包括含有氧化剂的灭菌液的储存器64。氧化剂例如是过氧化氢(H2O2)或过乙酸。灭菌液例如由包含确定浓度的氧化剂的水溶液、例如在水中稀释至25%的过氧化氢溶液形成。
受控的灭菌蒸汽源62还包括蒸发器66,在蒸发器66中,通过将灭菌液储存器64经由注入管道68供应的灭菌液完全蒸发而产生灭菌蒸汽。蒸发器66包括加热到足以允许灭菌液瞬间蒸发的温度的加热的构件69。加热的构件69布置在蒸发器66的室中。因此,灭菌蒸汽包含按明确限定比例的汽化氧化剂和水蒸气。
受控的灭菌蒸汽源62还包括用于分配灭菌液的分配装置72,分配装置插置在灭菌液储存器64和蒸发器66之间。在此这涉及可调节流量式的分配装置72。
蒸发器66的室在此形成混合室70,混合室70用于将灭菌蒸汽与干燥气体混合,以形成灭菌气体混合物,灭菌气体混合物具有根据干燥气体的质量流量和灭菌蒸汽的质量流量确定的灭菌蒸汽分压。为此,混合室70安置在灭菌管道50中。
混合室70在此直接由蒸发器66的室形成,因而灭菌蒸汽的质量流量被理解为是单位时间内在蒸发器66中蒸发而产生的灭菌蒸汽的质量。
在未示出的变型中,混合室与蒸发器的室区分开。混合室于是按灭菌蒸汽的流动方向布置在蒸发器的下游。
灭菌装置46还包括用于调节流量的调节阀74,该调节阀被安置在混合室70下游的灭菌管道50中。调节阀74在此或者被控制在其禁止任何气体通向吹气网26的关闭位置,或者被控制在打开位置。
成型机10能够按生产模式运行,在该生产模式,灭菌装置46被控制成既不发送灭菌蒸汽也不发送干燥气体到吹气网26中。在生产模式,对受控的吹制气体源24进行控制,以便向吹气网26中注入吹制气体。每个模制站16的吹气阀38和预吹气阀44根据所述模制站16相对于固定部分12的位置来进行控制,以依次吹送低压吹制气体、然后是高压吹制气体,以能从预型件形成容器。
成型机10还能够按仅在生产模式停用时才能实施的灭菌模式运行。灭菌模式例如在容器规格改变时和/或甚至以规则的时间间隔启动,以避免吹气网26中细菌的滋生。一般而言,有利地,在成型机10投入生产之前启动灭菌模式。在实施灭菌模式时,模具是空的,也就是说模具不包括任何预型件。
在成型机以灭菌模式运行时,成型机10实施图4中所示的灭菌方法。
下面,对于确定的各自的摩尔浓度和对于灭菌气体混合物的确定的总压力,水蒸汽和汽化灭菌剂混合气的冷凝温度“Td”被定义为是这样的温度:低于该温度,水蒸汽和/或汽化灭菌剂开始冷凝。例如,冷凝温度“Td”由相图或图表确定,相图或图表指示随灭菌气体混合物中的汽化灭菌剂的摩尔浓度和/或随压力而变化的冷凝温度“Td”。该参数一般由灭菌剂供应商在交付产品时给出。也可以从本领域技术人员公知的作品、如Schumb等人于1955年发表的《过氧化氢》中找到或容易推断出该参数。
也将灭菌气体混合物中的汽化灭菌剂的分压定义为是所述汽化灭菌剂单独将具有的压力。该分压特别是取决于环境温度和存在于灭菌气体混合物中的汽化灭菌剂的摩尔浓度。
同样地,也将灭菌气体混合物中的水蒸汽的分压定义为是水蒸汽单独将具有的压力。该分压特别是取决于环境温度和存在于灭菌气体混合物中的水蒸汽的摩尔浓度。
摩尔浓度可以基于灭菌剂的质量浓度或体积浓度来定义。因此,知道灭菌蒸汽的质量流量和干燥气体的质量流量,就可以知道灭菌气体混合物中含有的蒸汽状态下的灭菌剂的摩尔浓度。
也将饱和蒸汽压定义为是灭菌气体混合物中的气体成分的分压,其中所述气体成分从该分压开始冷凝。饱和蒸汽压随环境温度增大。因此,在炎热的环境中,与寒冷的环境相比,在相同的压力条件下,灭菌气体混合物在达到饱和蒸汽压之前将能够包含更大浓度的所述气体成分。
将灭菌气体混合物的相对饱和度“RS”定义为是蒸汽状态下的灭菌剂和水蒸汽的分压之和与灭菌气体混合物的水蒸汽和汽化氧化剂的饱和蒸汽压之间的比率。相对饱和度“RS”在此是以百分比表示的,温度条件是确定的。因此,只要相对饱和度“RS”低于100%,灭菌气体混合物中就不会出现任何冷凝。当相对饱和度“RS”达到100%时,水和/或氧化剂开始冷凝。汽化灭菌剂和水蒸汽混合物的相对饱和度“RS”例如通过相图或图表来确定,相图或图表指示随压力和/或随环境温度和/或随灭菌气体混合物中的汽化灭菌剂的摩尔浓度而变化的相对饱和度“RS”。
最后,将干燥气体的相对湿度定义为是水蒸汽的分压与干燥气体的水蒸汽的饱和蒸汽压的比率。
在根据本发明的教导进行的方法中,一些参数在整个灭菌方法中是恒定的,这些参数例如供给接点49处干燥气体的压力、相对湿度和温度“Tg”。在灭菌方法的所有步骤中,受控的干燥气体源48的流量也是恒定的。
在灭菌方法开始之前,确定灭菌蒸汽的流量设定值,以便保证吹气网26的令人满意的灭菌效果。例如,对于包括六个工位的成型机10来说,该流量设定值大约为0.19kg/h,或者对于包括三十个工位的成型机10来说,该流量设定值甚至大约为1.9kg/h。该设定值例如与吹气网26的长度有关。也确定吹气网26暴露于灭菌气体混合物的暴露持续时间“d”。灭菌方法的持续时间例如为大约30分钟,如下文所述的三个步骤中的每一个步骤都持续大约10分钟。
根据灭菌方法的第一实施方式,灭菌蒸汽的流量设定值和暴露持续时间“d”在此被事先设定。这例如涉及一些恒定值,这些恒定值根据成型机10的特征如模制站16的数量通过计算或实验确定。
相反地,根据本发明的方法提出作用于吹气网26的温度,以避免灭菌蒸汽在吹气网26的管道中冷凝。
为允许对吹气网26的所有管道进行灭菌,提出在灭菌方法的整个持续时间都打开吹气阀38和预吹气阀44,如图2所示。在灭菌方法的整个持续时间,受控的吹制气体源24被控制处在关闭位置。
所述方法包括加热吹气网26的管道的第一步骤“El”。在该第一步骤“El”时,将仅压力热干燥气体以确定的流量注入到吹气网26中。干燥气体因此通过从供给接点49到喷嘴20沿单一方向流动来将吹气网26的每个管道至少加热到处理温度“Ti”。
该方法还包括将灭菌气体混合物注入吹气管道的第二步骤“E2”,第二步骤在第一加热步骤“E1”结束时起动。用于分配灭菌液的分配装置72被控制成以对应于灭菌蒸汽流量设定值的流量注入灭菌液。在该注入灭菌气体混合物的步骤“E2”期间,灭菌气体混合物中存在的汽化氧化剂通过直接接触而对吹气网26的管道进行灭菌。灭菌气体混合物从供给接点49到喷嘴20沿单一方向流动。设置管道(未示出),该管道用于抽吸灭菌气体混合物,该管道布置在喷嘴20下游或在端接件22附近又或模具处连接到喷嘴,以便能够将含有灭菌剂的灭菌气体混合物在通过吹气网26后排放出。
最后,如条件“C3”所指示的,当达到暴露持续时间“d”时,起动第三也是最后的通风步骤“E3”。用于分配灭菌液的分配装置72于是被关闭,以便中断灭菌蒸汽的产生。相反地保持干燥气体流量。因此,仅干燥气体在排放灭菌蒸汽残留物所需的时间内,在吹气网26的管道中继续流通。该方法于是完成,如标号“S2”所指示的。
第一加热步骤“E1”的目的是将吹气网26的管道、也就是形成这些管道的内壁加热到高于冷凝温度“Td”的处理温度“Ti”,以保证灭菌蒸汽不会在与吹气网26的管道接触时冷凝。
在吹气网26的所有管道被均匀加热之前,起动注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”。由于在该方法开始时吹气网没有被均匀加热,因此吹气网26具有比吹气网26的其余管道更冷的称为“冷点75”的管道段。更特别的是,当暴露于灭菌气体混合物的吹气网26的冷点75达到处理温度“Ti”时,起动注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”,该处理温度“Ti”低于在供给接点49测得的热干燥气体的温度“Tg”。
该冷点75一般位于喷嘴20中或靠近喷嘴20,例如直接位于喷嘴20的上游,或位于模具18内喷嘴20的下游。事实上,在该方法开始时,吹气网26的管道处于相对处理温度“Ti”的低温。当热干燥气体在吹气网26的管道中流动时,热干燥气体最初将优先与吹气网26的位于靠近供给接点49的管道交换热量,使得如图5所示,其将建立温度梯度,该温度梯度随从上游到下游、自供给接点49(由点“L0”表示)到喷嘴20(由点“L1”表示)的吹气网26中经过的管道的长度“L”而减小。
因此,当冷点75达到处理温度“Ti”时,吹气网26没有均匀地被加热,而是按照梯度被加热,该梯度随着自供给接点49从上游到下游经过的长度“L”而减小。因此,在吹气网26被加热到均匀温度之前,起动注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”。这允许更迅速地起动注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”,并因此减少该方法的总持续时间和方法所消耗的能量。
处理温度“Ti”高于所述冷点75处的水蒸汽和汽化灭菌剂的冷凝温度“Td”,以避免汽化氧化剂和/或水蒸汽的任何冷凝。
为确定冷点75已经达到处理温度“Ti”,例如提出在冷点75处设置温度探头76。该探头76测量第一加热步骤“E1”期间温度变化趋势,当测得的温度条件“C1”等于处理温度“Ti”时,起动注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”。
在本发明的未示出的一变型中,在最冷点处达到处理温度“Ti”所需的时间通过实验确定。于是在该时间结束时起动注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”。
当然,在整个的注入灭菌气体混合物的步骤“E2”期间,在大致具有与干燥气体相同的温度“Tg”的灭菌气体混合物通过的作用下,冷点75的温度将继续增加超过处理温度“Ti”。因此,汽化灭菌剂和水蒸汽混合气的饱和蒸汽压也会增加。这保证了在注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”期间将不会出现任何冷凝。
第一加热步骤“E1”还允许吹气网26的管道中的相对湿度降低。冷凝水事实上将可能妨碍灭菌方法的效率,使吹气网26的管道损坏。根据本发明的未示出的一变型,例如借助相对湿度传感器78来测量存在于吹气网26的管道中的气体的相对湿度,以保证吹气网26的管道足够干燥以起动注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”,特别是当相对湿度低于例如为40%的阈值时。相对湿度在此是在吹气管道的冷点75处测量的。因此,在冷点75处的灭菌气体混合物中,水蒸汽的数量不仅包括在灭菌蒸汽中存在的水蒸汽的数量,而且还包括已经存在于管道中的水蒸汽的数量。
处理温度“Ti”确定成使得,在吹气网26的冷点75处的相对饱和度“RS”处于在70%至90%之间、优选在80%至90%之间延展的确定范围内。
该范围的上限允许保留误差幅度,以保证在吹气网26的管道中不会出现任何冷凝现象。
该范围的下限允许获得两个优点。这首先可更迅速地启动注入灭菌气体混合物的步骤“E2”。此外,已经发现,当所述比率“RS”高时,灭菌操作更有效得多。
这里,相对饱和度“RS”是借助相对饱和度“RS”传感器80在吹气管道的冷点75处测量的。例如,这涉及履行相对饱和度“RS”传感器80、相对湿度传感器78和温度探头76的作用的同一装置。例如,这种装置是由Vaisala公司以“PEROXCAP”商标、编号为“HPP272”出售的探头形成的。这种装置允许容易考虑在第一加热步骤“E1”结束时吹气网26中残留水蒸汽的存在。
图6中示出了表示在该方法期间在冷点75处相对饱和度“RS”随时间变化趋势的线图。
在第一加热步骤“E1”时,相对饱和度“RS”事实上对应于相对湿度“RH”,因为吹气网26还不包括汽化灭菌剂,而只有水蒸汽。相对饱和度“RS”在干燥气体通过引起的冷点75温度上升的作用下,规律地下降。当达到处理温度“Ti”时,相对饱和度“RS”低于确定的阈值。
在注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”时,相对饱和度“RS”规律地增加直至达到确定范围。通过在吹气网26中保持灭菌气体混合物流,来将相对饱和度保持在确定范围内,直到注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”结束。
最后,在第三通风步骤“E3”时,相对饱和度“RS”在纯干燥气体的作用下重新逐步下降,该纯干燥气体将灭菌气体混合物驱赶出吹气网26。
相对饱和度“RS”的条件“C2”在注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”期间被定期测试。当传感器78测量到高于90%的相对饱和度“RS”时,它就向电子控制单元(未示出)发送信号,电子控制单元命令关闭灭菌液分配装置72和/或关闭调节阀74,以防止灭菌蒸汽到达吹气网26中,从而防止任何冷凝,如标号“S1”所指示的。
在灭菌方法的注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”时,以恒定流量控制所述受控的灭菌蒸汽源62。将产生脉冲流量的分配装置例如蠕动泵,在本发明意义上不被视为是本发明意义上的能够产生恒定蒸汽流量的装置。
根据在图7中表示的灭菌方法的第二实施方式,受控的灭菌蒸汽源62具有在整个灭菌方法中能够占据零流量和最大流量之间的至少一个中间流量的流量。
例如,流量可以持续变化。在这种情况下,分配装置72由可调节流量式阀形成。
在未示出的变型中,流量可以不连续地变化。例如,分配装置72由通流截面不同的多个管道形成,这些管道关联地布置在灭菌液储存器64和蒸发器66之间。一个共用的多通分配阀可将灭菌液引向这些管道中的一个或另一个以改变流量。
在本实施方式中,混合室70中的饱和蒸汽流量根据传感器78进行的测量而被控制,以保持冷点75处饱和蒸汽分压尽可能地接近确定范围的上限。例如,当相对饱和度“RS”下降到低于例如80%的下限时,在调整操作“E4”时增加灭菌蒸汽的流量。
根据本发明的教导进行的灭菌方法是快速的,它保障了吹气网26的管道不被腐蚀。通过在整个吹气网26被均匀加热之前且同时保证了足以避免汽化氧化剂冷凝的温度,开始注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”,因而同时实现这些目标。
该方法另外非常有效。这种有效性是通过在注入灭菌气体混合物的第二步骤“E2”期间保持相当高的相对饱和度“RS”来保证的。
Claims (10)
1.一种用于对由热塑性材料制的预型件形成容器的成型机(10)进行灭菌的灭菌方法,成型机(10)包括吹气网(26),吹气网包括管道,管道将受控的压缩吹制气体源(24)连接到至少一个吹制喷嘴(20)以通过吹制形成容器,成型机(10)包括用于对吹气网(26)进行灭菌的灭菌装置(46),灭菌装置包括:
-受控的压力热干燥气体源(48),与受控的压缩吹制气体源(24)区分开,在供给接点(49)处连接到吹气网;
-含有汽化氧化剂的受控的灭菌蒸汽源(62);
-混合室(70),用于将灭菌蒸汽与干燥气体混合以形成包括汽化氧化剂和水蒸汽的灭菌气体混合物;
所述灭菌方法包括:
-通过仅注入压力热干燥气体来加热吹气网(26)的管道的加热步骤(E1),在加热步骤期间,压力热干燥气体加热吹气网(26)的管道的内壁;
-将灭菌气体混合物注入吹气网(26)的第二步骤(E2),
其特征在于,所述灭菌方法包括借助探头(76)测量处理温度(Ti)的步骤,探头设置在暴露于灭菌气体混合物的吹气网(26)的称为冷点(75)的最冷点处;并且,当冷点(75)达到处理温度(Ti)时,起动注入灭菌气体混合物的第二步骤(E2),其中处理温度高于水蒸汽和汽化灭菌剂在所述冷点(75)处的冷凝温度(Td),处理温度(Ti)低于在供给接点(49)处测得的压力热干燥气体的温度(Tg)。
2.如权利要求1所述的灭菌方法,其特征在于,处理温度(Ti)确定成使得,在吹气网(26)的冷点(75)处水蒸汽和汽化灭菌剂的混合气的分压与混合气的饱和蒸汽压之间的被称为相对饱和度(RS)的比率处于一确定范围内,所述确定范围在70%至90%之间延展。
3.如权利要求2所述的灭菌方法,其特征在于,所述确定范围在80%至90%之间延展。
4.如前述权利要求中任一项所述的灭菌方法,其特征在于,所述相对饱和度(RS)借助传感器(80)在吹气网(26)的冷点(75)处测量。
5.如前述权利要求中任一项所述的灭菌方法,其特征在于,供给接点(49)处的压力热干燥气体的温度(Tg)、湿度和压力是恒定的。
6.如前述权利要求中任一项所述的灭菌方法,其特征在于,在灭菌方法的整个持续时间内以恒定流量控制所述受控的压力热干燥气体源(48)。
7.如前述权利要求中任一项所述的灭菌方法,其特征在于,在灭菌方法的注入灭菌气体混合物的第二步骤(E2)时,以恒定流量控制受控的灭菌蒸汽源(62)。
8.如权利要求1至6中任一项所述的灭菌方法,其特征在于,受控的灭菌蒸汽源(62)具有的流量能在整个灭菌方法中占据零流量和最大流量之间的至少一个中间流量。
9.如权利要求8所述的灭菌方法,其特征在于,根据传感器(80)进行的测量来控制混合室(70)中的灭菌蒸汽的流量,以使在冷点(75)处相对饱和度(RS)保持在所述确定范围内。
10.一种成型机(10),用于实施如权利要求1至9中任一项所述的灭菌方法,成型机(10)包括吹气网(26),吹气网包括管道,管道将受控的压缩吹制气体源(24)连接到至少一个吹制喷嘴(20)以通过吹制形成容器,成型机(10)包括用于对吹气网(26)进行灭菌的灭菌装置(46),灭菌装置包括:
-受控的压力热干燥气体源(48),与受控的压缩吹制气体源(24)区分开,在供给接点(49)处连接到吹气网;
-含有汽化氧化剂的受控的灭菌蒸汽源(62);
-混合室(70),用于将灭菌蒸汽与干燥气体混合以形成包括汽化氧化剂和水蒸汽的灭菌气体混合物;
其特征在于,成型机包括温度探头(76),温度探头设置在暴露于灭菌气体混合物的吹气网(26)的称为冷点(75)的最冷点处,以便测量吹制喷嘴(20)中或靠近吹制喷嘴(20)的吹气网(26)的管道的温度。
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