DE2507790B2

DE2507790B2 - Verfahren zum Desinfizieren der Sterilkammer einer Verpackungsmaschine

Info

Publication number: DE2507790B2
Application number: DE2507790A
Authority: DE
Inventors: Willi Dipl.-Ing. Konolfingen Loeliger (Schweiz)
Original assignee: Alpura Koreco AG
Current assignee: Alpura Koreco AG
Priority date: 1974-11-19
Filing date: 1975-02-22
Publication date: 1979-05-03
Also published as: FR2291767B1; GB1513266A; IT1048719B; NL182619B; CA1029168A; SE7512851L; DE2507790A1; JPS6013699B2; JPS5173120A; BR7507643A; FR2291767A1; BE835638A; SU604462A3; SE425050B; CH587153A5; AU8664275A; NL7513468A; ES442741A1; ZA757095B; NL182619C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Desinfizieren der Sterilkammer einer Verpackungsmaschine durch Einführen von Wasserstoffperoxyd und Wasserdampf.

In der DE-OS 24 35 037 ist bereits vorgeschlagen worden, eine Sterilkammer einer Verpackungsmaschine auf die genannte Weise zu desinfizieren. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird zunächst das Inner £ der Sterilkammer für deren Anfangssterilisierung mit Sattdampf durchspült, und zwar so lange, bis die in der Sterilkammer befindliche sowie die die Kammer selbst bildenden Teile bis nahezu auf die Temperatur des strömenden Dampfes aufgeheizt sind. Danach wird in die Sterilkammer Wasserstoffperoxyd eingeführt, gegebenenfalls durch Injizieren desselben in den Sattdampf, und schließlich wird mit Sterilluft gespült.

Aus der DE-OS 18 02 778 ist ein Verfahren zum Sterilisieren einer Verpackungsmaterialbahn bekannt, bei dem ein sterilisierend wirkendes Gas dadurch erzeugt wird, daß flüssiges Wasserstoffperoxyd in Heißluft eingesprüht wird.

Bekanntlich kann man Sterilkammern durch Erhitzung sterilisieren und ebenso durch Einwirkung chemischer Sterilisationsmittel. Sterilisation durch Erhitzung allein erfordert sehr lange Zeiträume, die von der eigentlichen Betriebszeit der Maschine abzuziehen sind, und ähnliches gilt für die Benutzung von chemischen Sterilisationsmitteln allein, insbesondere, wenn sie — um mit den Installationen und dem verarbeiteten Material verträglich zu sein — im wesentlichen auf Wasserstoffperoxyd beschränkt wird.

Deshalb ist es üblich, sowohl mit Erhitzung als auch mit Wasserstoffperoxyd zu arbeiten. Ie höher die H2O2-Konzentration ist, desto kurzer ist die erforderliche Zeit, und je höher die Temperatur ist, desto kürzer ist ebenfalls die Sterilisationszeit Bei der Festlegung des Sterilisationsverfahrens ist ferner zu berücksichtigen,

s daß der Wirkungsmechanismus des Wasserstoffperoxyds auf der Tatsache beruht, daß nur im status nascendi der Sauerstoff, der bei der Zersetzung des H₂O₂ frei wird, auf die Keime wirkt
Und schließlich dürfen auch die Temperati \ren, die angewandt werden, nicht so hoch sein, daß die Sterilkammer selbst oder etwa bereits in ihr enthaltene Verpackungsmaterialien geschädigt oder beschädigt werden.

Es wurde festgestellt, daß die beiden eingangs

genannten Verfahren unter Berücksichtigung der vorstehenden Erläuterungen für die Anfangssterilisation einer Verpackungsmaschine Wünsche offenlassen.

Bei dem erstgenannten Verfahren erfolgt naturgemäß, worauf in der Druckschrift (DE-OS 24 35 039) auch hingewiesen ist eine Kondensation des zunächst eingeleiteten Sattdampfes an den kalten Flächen der Steriikammer. Das Kondensat sammelt sich insbesondere in Spalten und Nischen. Bei der nachfolgenden Einführung des Wasserstoffperoxyds bildet dieses Kondensat dann eine Barriere, die verdünnend auf das Peroxyd wirkt so daß die Sterilisation in den Spalten und Nischen ungenügend ist oder mit unzuträglich langen Zeitdauern und/oder Temperaturen gearbeitet werden muß.

Bei dem zweiten genannten Verfahren kann die Heißluft wegen ihrer nur geringen spezifischen Wärme nur eine sehr kleine Menge flüssigen Wasserstoffperoxyds aufnehmen, da sonst die Temperatur entsprechend stark absinkt. Die erreichbare Konzentration des H₂O₂ in dem Sterilisationsgas ist deshalb zu gering, als daß mit Sicherheit eine Sterilisation auch in den Spalten und Nischen einer Sterilkammer gewährleistet werden könnte; deshalb ist dieses bekannte Verfahren auch ,nur für die Sterilisation des Verpackungsmaterials, nicht aber der Sterilkammer vorgesehen; deren Anfangssterilisation soll vielmehr in konventioneller Weise durch Einleiten von Sattdampf bewirkt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem bereits vorgeschlagenen Verfahren zum Desinfizieren der Sterilkammer einer Verpackungsmaschine durch Einführen von Wasserstoffperoxyd und Wasserdampf, das Verfahren so auszugestalten, daß bei geringem Zeitaufwand und verpackungsmaterialverträglichen Temperaturen auch verwickelt gebaute Maschinen

Ή) einer sicher wirkenden Anfangssterilisation unterworfen werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß ein Wasserdampf/Wasserstoffperoxydgemisch in die kalte Sterilkammer eingespritzt wird, wobei die Ausgangskonzentration des Wasserstoffperoxyds zwischen 20 und 40% liegt.

Das Wasserstoffperoxyd zerfällt nicht sofort, sondern erst dann, wenn es in Berührung mit katalytisch wirkenden Keimen kommt. An ciiese gelangt es auch in entsprechender Konzentration, da sich vorher keine Barriere aus kondensierendem Wasser bildet — insbesondere in Spalten und Nischen — und weil der Wasserdampf wegen seiner hohen spezifischen Wärme in der Lage ist, entsprechende Mengen an Peroxyd zu lösen, ohne daß seine Temperatur stark absinkt wirkt auch das Peroxyd entsprechend schnell.

Im Ergebnis kann man in überraschend kurzer Zeit die Anfangssterilisation durchführen: Es genügen

beispielsweise 60 Sekunden, um die Sterilkammer einer Verpackungsmaschine zu desinfizieren.

Weitere Ausgestaltungen des Verfahrens und Vorrichtungen zu seiner Durchführung sind in den Unteransprüchen definiert

Die Zeichnung stellt als Ausführungsbeispiele zwei Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung dar.

F i g. 1 zeigt eine Verpackungsmaschine mit einer Sterilkammer gemäß der Erfindung;

F i g. 2 zeigt eine weitere Verpackungsmaschine mit einer Vorrichtung ähnlich der nach F i g. 1, und

F i g. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Einspritzdüse für eine Sterilkammer gemäß der Erfindung.

In der Zeichnung ist die in F i g. 1 dargestellte Maschine von der Bauart mit der in steriler Weise Verpackungen in Form von Tetraedern geformt und gefüllt werden, ausgehend von einem Papierstreifen, der mit einer Kunststoffmaterialbeschichtung versehen ist Dieser Streifen 1 gelangt in die sterilie Kammer 2 der Maschine, wo er zunächst in Rohrfcrm gebracht wird und dann in Längsrichtung mittels eines Apparate? 3 verschweißt wird. Das Rohr tritt dann am Boden der sterilen Kammer 2 aus, wird mit der zu verpackenden Flüssigkeit über ein Füllrohr 4 gefüllt und schließlich in Querrichtung in regelmäßigen Intervallen zusammengedrückt und verschweißt mittels einer Vorrichtung 5, um Tetraeder zu bilden. Die sterile Kammer wird mit steriler Luft gespeist, die erhitzt sein kann mittels einer konventionellen, hier nicht dargestellten Vorrichtung, und sie weist ein Auslaßrohr 14 auf. Die soweit beschriebenen Elemente sind an sich bekannt und in zahlreichen Druckschriften erläutert

Um die sterile Kammer vor Inbetriebnahme der Maschine zu desinfizieren, ist die Kammer mit zwei Einspritzdüsen 6 und 7 für zwei Komponenten versehen. Solche Düsen sind handelsüblich und werden beispielsweise von der Firma Spraying Systems Co, Bellwood, Illinois, U.S.A. angeboten. Jede dieser Düsen wird einerseits aus einem Wasserstoffperoxydreservoir 8 über eine Pumpe 9 und eine Wasserstoffperoxydleitung 10 gespeist, sowie andererseits aus einer Wasserdampfquelle, symbolisiert durch den Pfeil 11, über eine Dampfversorgungsleitung 12, die in einen Kondensator C ausläuft Das Wasserstoffsuperoxydreservoir 8 wird mittels einer Heizschlange 13 aufgeheizt Jede der Düsen ist mit zwei Ventilen (Fig.3) versehen, die den Durchgang von Wasserstoffperoxyd bzw. Wasserdampf steuern.

Die in soweit beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Vor Inbetriebnahme der Maschine wird das Reservoir 8 mit Wasserstoffperoxyd in einer Konzentration von 20%-40% gefüllt, vorzugsweise 30%-35%, und die Heizschlange 13 in dem Reservoir wird auf eine Temperatur von 50°C—95"C gebracht, vorzugsweise 75° C-80° C. Andererseits liefert die Dampfquelle in die Dampfleitung 12 Wasserdampf mit einer Temperatur von 110^cC-180°C unter einem Druck von 1,46 bis 10 bar². Diese Temperaturen und Drücke sind nicht kritisch. Die Versorgungssteuerventile für Wasserstoffperoxyd und Wasserdampf befinden sich nahe jeder Düse (F i g. 3), und diese Düsen werden auf einer relativ hohen Temperatur gehalten durch den Kontakt mit den Versorgungsleitungen. Sobald diese Ventile geöffnet werden, spritzen die Düsen 6,7 in das Innere der sterilen Kammer ein Gemisch aus Wasserstoffperoxyd und Wasserdampf.

Die Quantität an Wasserstoffperoxyd, die eingesetzt wird, liegt vorzugsweise zwischen 100 und 10 000 cm³ pro m³ der Volumens der sterilen Kammer je nach der Größe der Massen, die sich in derselben befinden, s Sobald die Innenflächen der sterilen Kammer eine Temperatur von etwa 75°C erreicht haben, was in 4—8 Minuten maximal der Fall ist, genügt eine Minute Behandlung, um die Sterilität zu gewährleisten, ohne dabei eine Beschädigung des mit Kunststoffmaterial

ίο beschichteten Papierstreifens befürchten zu müssen.

Mitgerissen, jedoch nur wenig verdünnt durch den Wasserdampf, kondensiert das Wasserstoffperoxyd auf den Innenflächen der sterilen Kammer und erreicht alle Ecken derselben. Nach einigen Minuten beendet man das Einspritzen von Wasserstoffperoxyd und Wasserdampf. Das Wasserstoffperoxyd, das kondensiert ist, wird über die Leitung 14 abgezogen. Die Dämpfe werden abgezogen durch die normale Einspeisung von Sterilluft in die Kammer, die temporär aufgeheizt werden kann, um das Trocknen zu beschleunigen. Der eigentliche Betrieb der Maschine, reinlich das Herstellen von Verpackungen und deren FüFung, kann nun beginnen.
Die Maschine nach Fig.2 dient dazu, in steriler Weise Verpackungen zu formen und zu füllen, die, ausgeh-nd von einer Plastikmaterialbahn, auf thermischem Wege verformt werden. Diese Bahn 15 gelangt in die sterile Kammer 16 der Maschine, wo sie zunächst lokal erweicht wird durch eine Heizeinrichtung 17. Eine Verformungsvorrichtung 18 bildet in der erweichten Bahn Behälter aus, die danach an der Station 19 gefüllt werden und mittels einer Abdeckbahn 20 verschlossen werden. Wie in der Maschine nach F i g. 1 wird die sterile Kammer 16 mit Sterilluft gespeist welche erhitzt sein kann, über eine konventionelle und hier nicht dargestellte Einrichtung, und die Kammer weist eine Abzugsöffnung 21 auf.

Die in soweit beschriebener. Elemente der Maschine dieser Bauart sind bekannt

Um die sterile Kammer 16 vor Betriebsbeginn der Maschine zu desinfizieren, ist diese Kammer wie die Ka.nmer 2 aus F i g. 1 mit Einspritzdüsen 22, 23 und 24 für zwei Komponenten versehen, die ebenfalls an sich bekannt sind. Jede dieser Düsen wird einerseits aus einem Wasserstoffperoxydreservoir 30 über eine Pumpe 25 und eine Wasserstoffperoxydversorgungsleitung 26 und andererseits von einer Wasserdampfquelle, symbolisiert durch den Pfeil 27, über eine Dampfversorgungsleitung 28 gespeist, die in einen Kondensator C

so mündet. Das Wasserstoffperoxydreservoir 24 wird mittels einer Heizschlange 29 aufgeheizt und jede der Düsen ist mit zwei Ventilen (Fig.3) versehen, die jeweils den Durchtritt von Wasserstoffperoxyd bzw. Dair.^f steuern.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig.2 ist ähnlich der nach F1 g. 1, indem nämlich beim öffnen der Ventile die Einspritzdüsen in die sterile Kammer ein Gemisch aus Wasserstoffperoxyd von 30% bis 35% bei einer Temperatür von 75° C bis 80⁰C und Wasserdampf einer Temperatur von 110⁰C bis 18O⁰C (Druck 1,46 bis 10 bar²) einspritzen. Nach Schließen der Ventile wird das Wasserstoffperoxyd, das kondensiert bt, über Leitungen 21 abgezogen, und die Dämpfe werden aus der sterilen Kammer ausgetragen.

Beispiel

Eine Verpackungsmaschine, wie sie in dem schweizerischen Patent 5 34 613 beschrieben ist weist eine

Steriikammer mit einem Volumen νοη 0,3 m³ auf. Man spritzt in diese Kammer 1000 cm³ Wasserstoffperoxyd von 35% und 70° C ein zusammen mit Wasserdampf von 130^cC(2,75 bar²). Nach 4 Minuten wird die Einspritzung beendet, das Wasserstoffsuperoxyd wird evakuiert und die Dämpfe werden aus der Sterilkammer ausgetrieben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Desinfizieren der Sterilkammer einer Verpackungsmaschine durch Einführen von Wasserstoffperoxyd und Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasserdampf/Wasserstoffperoxydgemisch in die kalte Sterilkammer eingespitzt wird, wobei die Ausgangskonzentration des Wasserstoffperoxyds zwischen 20 und 40% liegt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoffperoxyd auf 50 ... 95° C erwärmt eingespritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserdampf mit einer Temperatur von 110... 180⁰C und mit einem Dampf von 1,46 ... 10 bar eingeführt wird.

4. Gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 —3 desinfizierbare Sterilkammer einer Verpackungsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einspritzung des Gemisches an der Kammer «ine Zwei-Komponenten-Einspritzdüse vorgesehen ist, an die einerseits ein Wasserstoffperoxydreservoir, andererseits eine Dampfzuleitung angeschlossen ist

5. Sterilkammer nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine im Wasserstoffperoxydreservoir eingebaute Heizeinrichtung.

6. Sterilkammer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß die zu der Einspritzdüse führenden Zuleitungen je ein Ventil nahe der Düse aufweisen.