DE19720159A1

DE19720159A1 - Methods for cleaning and / or sterilizing surfaces

Info

Publication number: DE19720159A1
Application number: DE1997120159
Authority: DE
Inventors: Udo Krohmann; Bernd Neumann; Torsten Neumann
Original assignee: KROHMANN UDO DIPL ING
Current assignee: KROHMANN UDO DIPL ING
Priority date: 1997-05-05
Filing date: 1997-05-05
Publication date: 1998-11-12
Also published as: WO1998050175A1

Abstract

The invention relates to a method for cleaning the surface of bodies with a low dielectric loss factor (tan delta ), such as objects or containers made from glass, ceramics or certain plastics and ridding said surface of impurities such as dirt, impregnations, adhering micro-organisms or the like. The method can simultaneously kill micro-organisms. The heating of bodies and fluids with high frequency radiation (dielectric heating) is a well-known method. The effect of the high-frequency electrical field depends upon the respective dielectric properties of said bodies. The use of said process for cleaning purposes was not previously known. The bodies which are to be cleaned (with a low dielectric loss factor or unpolarized material) are subjected to a defined amount of cleaning fluid (with a high dielectric loss factor or polarized material) and radiated with microwaves, wherein the amount of fluid, energy and duration is coordinated in such a way that the adhering impurities and the applied fluid are heated while avoiding the prolonged effect of heating upon said bodies.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der Oberfläche von Körpern mit einem geringen dielektrischen Verlustfaktor (tan δ), wie Gegenstände oder Behälter aus Glas, Keramik oder einigen Kunststoffen, von Verunreinigungen wie Schmutz, Beklebungen anhaftenden Mikroorganismen u.ä. bestehen. Das Verfahren kann gleichzeitig eine Abtötung von Mikroorganismen bewirken.The invention relates to a method for cleaning the surface of bodies with a low dielectric loss factor (tan δ), such as objects or containers made of glass, Ceramics or some plastics, from impurities such as dirt, stickers adhering microorganisms, etc. consist. The procedure can be a kill at the same time of microorganisms.

Zum Reinigen verschiedener Körper bzw. Oberflächen wird überwiegend heißes Wasser mit chemischen Zusätzen wie Laugen, Spülmittel oder anderer lösender Substanzen verwendet. Die Wirkung kann durch Vorweichen, Abspülen oder mechanisch wirkendes Bürsten verstärkt werden. Beispiele hierfür sind Geschirrspüler, Autowaschstationen oder Flaschenwascheinrichtungen.Hot water is mainly used to clean different bodies and surfaces chemical additives such as alkalis, detergents or other solvent substances are used. The effect can be enhanced by pre-soaking, rinsing or mechanical brushing will. Examples of this are dishwashers, car wash stations or Bottle washing facilities.

Diese Verfahren erfordern größere Mengen warmes Wasser. Ein Teil der Wärme wird auch auf die zu reinigenden Objekte übertragen, wodurch ein großer Energieverbrauch entsteht. Es ist weiterhin eine lange Einwirk- bzw. Weichzeit notwendig, wodurch der Durchsatz eingeschränkt wird. Schließlich ist zur Erzielung hygienischer Oberflächen eine sorgfältige Nachspülung erforderlich.These procedures require large amounts of warm water. Part of the heat is also on transfer the objects to be cleaned, which results in high energy consumption. It is a long exposure or soaking time is necessary, which increases throughput is restricted. After all, to achieve hygienic surfaces is a careful one Rinsing required.

Mechanische Vorrichtungen erfordern Antriebs- und Übertragungselemente, die störanfällig sind und einem Verschleiß unterliegen.Mechanical devices require drive and transmission elements that are prone to failure and are subject to wear.

Es sind auch Dampfstrahlgeräte zum Reinigen bekannt. Hier wird der Wasserbedarf verringert, aber es ist eine höhere Temperatur erforderlich. Der Dampf kondensiert an den Körpern und überträgt damit ebenfalls sehr viel Energie auf diese.Steam jet devices for cleaning are also known. Here the water requirement is reduced, but a higher temperature is required. The steam condenses on the bodies and thus also transfers a lot of energy to it.

Gemäß DE-OS 43 26 601 werden nach der Reinigung von Flaschen mit Lauge und einer Heißwasserspritzung diese zusätzlich mit Dampf/Heißwasser mehrfach besprüht. Damit wird eine höhere Temperatur und somit bessere Keimabtötung erzielt. Der Aufwand an Maschinentechnik und Energie ist aber sehr groß.According to DE-OS 43 26 601 after cleaning bottles with lye and one Hot water spraying additionally sprayed with steam / hot water several times. So that will achieves a higher temperature and thus better germ killing. The effort Machine technology and energy is very large.

In der DE-OS 14 97 779 wurde vorgeschlagen, gleichzeitig mit einem Wasserstrahl mit Ultraschall auf die Oberfläche einzuwirken, um die Schmutzablösung zu verbessern. Dazu soll ein Laserstrahl auf die Aufprallstelle des Wasserstrahls gerichtet werden. In der Praxis hat sich dieses Verfahren bisher nicht durchgesetzt.In DE-OS 14 97 779 it was proposed to use a water jet simultaneously Applying ultrasound to the surface to improve dirt removal. To do this a laser beam is aimed at the point of impact of the water jet. In practice it has this procedure has not yet been implemented.

Durch die DE-OS 43 15 318 ist bekannt, örtlich begrenzt Wärme auf Etiketten an Glasbehältern aufzubringen. Dieses erfolgt durch Kontakt mit einer Heizeinrichtung. Durch die Erwärmung wird der Klebstoff erweicht, so daß das Etikett entfernt werden kann. Die gezielte Wärmeeinwirkung ist effektiv, aber örtlich begrenzt, sie dient nur der Ablösung von Etiketten.From DE-OS 43 15 318 is known, localized heat on labels on glass containers to apply. This is done by contact with a heating device. By warming the adhesive is softened so that the label can be removed. The targeted The effect of heat is effective, but local, it only serves to remove labels.

Die Verfahren benötigen insgesamt viel Wasser, Energie, sowie hohen maschinentechnischen Aufwand und belasten die Umwelt durch die eingesetzten Reinigungsmittel. Overall, the processes require a lot of water, energy and high mechanical engineering Effort and pollute the environment through the cleaning agents used.

Allgemein ist die Erwärmung von Körpern und Flüssigkeiten durch Hochfrequenzstrahlen (dielektrische Erwärmung) bekannt. Die Wirkung des hochfrequenten elektrischen Feldes ist von den jeweiligen dielektrischen Eigenschaften der Körper abhängig. Eine diesbezügliche Anwendung zur Reinigung ist bisher nicht bekannt.In general, the heating of bodies and liquids by high frequency radiation (dielectric heating) known. The effect of the high frequency electric field is depending on the respective dielectric properties of the body. A related application for cleaning is not yet known.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Erhitzung auf den Bereich der Verunreinigungen zu konzentrieren, und eine schmutzablösende Wirkung ohne längeres Einweichen oder direkte mechanische Bearbeitung, sowie eine Abtötung von Mikroorganismen zu erzielen.The object of the invention is therefore to heat the area of the impurities concentrate, and a dirt-removing effect without prolonged soaking or direct mechanical processing, as well as to kill microorganisms.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe entsprechend den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Weitere spezielle Ausgestaltungen der Verfahrensschritte sind in den Unteransprüchen dargelegt.According to the invention the object is achieved in accordance with the features of claim 1. Further special configurations of the method steps are in the subclaims spelled out.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Quell- und Lösungsgeschwindigkeit mit steigender Temperatur des Lösungsmittels zunimmt und daß Dampfblasen eine große mechanische Wirkung besitzen.The invention is based on the knowledge that the swelling and dissolving speed are associated with increasing temperature of the solvent increases and that vapor bubbles a large have mechanical effect.

Mit einer Mikrowellenerwärmung kann eine Flüssigkeit in sehr kurzer Zeit auf Siedetemperatur erhitzt werden. Das trifft auch auf Mikroorganismen zu, die wie alle Lebewesen ca. 70% Wasser enthalten. Mit der Mikrowellenbestrahlung wird somit kurzzeitig eine hohe Erhitzung der aufgebrachten Flüssigkeit einschließlich der an den Körper anhaftenden Verunreinigung erzielt. Durch die im Bereich der Verunreinigung entstehende hohe Flüssigkeitstemperatur wird diese auf- bzw. abgelöst und es werden Mikroorganismen abgetötet. Damit ist eine Bedingung für ein schnellstmögliches An- und Ablösen von Verunreinigungen hergestellt. Durch eine weitere Erhitzung bis zur Siedetemperatur entstehen im Bereich der Verschmutzungen Dampfblasen, die durch ihre Wirkung ebenfalls eine Ablösung der Verschmutzungen hervorrufen. Um die Wirkung bis zum Ablösen sämtlicher Verschmutzungen aufrecht zu erhalten, ist die weitere Zuführung einer hierfür ausreichenden Flüssigkeitsmenge erforderlich.With microwave heating, a liquid can boil in a very short time be heated. This also applies to microorganisms, which like all living things, approx. 70% Contain water. With microwave radiation, a high level of heating is thus achieved for a short time the liquid applied, including the contamination adhering to the body achieved. Due to the high liquid temperature in the area of contamination it is dissolved or detached and microorganisms are killed. So that's one Condition for the fastest possible solubility and detachment of impurities. A further heating up to the boiling temperature results in the area of Pollution steam bubbles, which also detach the effect Cause pollution. To the effect up to the detachment of all Maintaining contamination is the addition of a sufficient supply Amount of liquid required.

An- und abgelöste Verschmutzungen/Verklebungen können dann mit bekannten Verfahren entfernt werden.Soiled and detached soiling / gluing can then be carried out using known methods be removed.

Eine größere Erwärmung des Körpers mit kleinem dielektrischen Verlustfaktor (Glas, Keramik und bestimmte Kunststoffe) erfolgt nicht.Greater warming of the body with a small dielectric loss factor (glass, ceramic and certain plastics) does not take place.

Nachfolgend soll das Verfahren an einem Beispiel erläutert werden:The procedure is explained below using an example:

Fig. 1 zeigt eine Reihe von Mehrwegflaschen, wie sie in der Getränkeindustrie Verwendung finden. Fig. 1 shows a number of reusable bottles, such as those used in the beverage industry.

Nachdem die Flaschen gewendet sind, findet eine Restentleerung statt, anschließend werden auf herkömmliche Weise lose Verunreinigungen abgespült. Hierbei wird die Flasche innen und außen gleichmäßig befeuchtet, der Flüssigkeitsfilm wird nun während der gesamten Behandlungszeit durch Besprühen oder ähnliche Methoden aufrechterhalten. Die zu reinigende Flasche wird durch eine Schleuse in das HF-Feld gefördert und verbleibt dort bis der gewünschte Ablöseeffekt der Verunreinigungen zu verzeichnen ist, als sinnvoll hat sich eine Energiedichte von über 45 Watt/dm³ herausgestellt. Die Flasche verläßt dann das HF-Feld wiederum durch eine Schleuse und wird intensiv gespült. Wenn erforderlich, kann dieser Zyklus mehrmals wiederholt werden. Wird zum Ende des letzten Behandlungszyklusses das Befeuchten eingestellt bzw. reduziert, ist die Flasche weitestgehend von Mikroorganismen befreit.After the bottles have been turned over, residual emptying takes place, after which loose impurities are rinsed off in a conventional manner. The inside and outside of the bottle are moistened evenly, the liquid film is now maintained throughout the treatment period by spraying or similar methods. The bottle to be cleaned is conveyed through a lock into the HF field and remains there until the desired detachment effect of the impurities can be observed, an energy density of over 45 watts / dm ³ has proven to be useful. The bottle then leaves the HF field through a lock and is rinsed intensively. If necessary, this cycle can be repeated several times. If humidification is stopped or reduced at the end of the last treatment cycle, the bottle is largely free of microorganisms.

Claims

1. A method for cleaning and / or sterilizing surfaces by moistening and heating, characterized in that the body to be cleaned (with a low dielectric loss factor or non-polar material) with a defined amount of cleaning fluid (with a high dielectric loss factor or polar material) acted upon and irradiated with microwaves, the amount of liquid, amount of energy and time are adjusted so that the adhering contaminants and the applied liquid heat up, but a longer heat on the body is avoided.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the liquid is polar, e.g. B. water or water-containing solutions.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that that the liquid is applied as a film, e.g. B. by spraying, dipping, rolling or by passing through a liquid curtain or mist.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the holding devices for the body to be cleaned also no reaction to the Show microwaves, i.e. have a small dielectric loss factor.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the body to be cleaned is preferably guided continuously through an HF field.

6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that the action of the RF field is used at the same time to kill microorganisms is used or used exclusively for this purpose.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that that the location of the body to be cleaned, if possible, a collection of the liquid avoids d. H. an unhindered discharge of the liquid and the liquid contained therein Allows contamination.

8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that that excess liquid and the impurities contained therein by suitable Measures are eliminated, such as. B. suction or displacement.

9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that the treatment in the HF field can be carried out several times, each with the aim adapted conditions, such as B. changed RF intensity or amount of fluid or Liquid temperature.