DE4209838A1

DE4209838A1 - Sterilising system for lengths of packing material - uses high pressure water jet sprayed onto continuously moving material surface prior to sterile gas drying and UV radiation.

Info

Publication number: DE4209838A1
Application number: DE19924209838
Authority: DE
Inventors: Norbert Prof Dr Dr Ing Buchner; Ulrich Mezger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-03-26
Filing date: 1992-03-26
Publication date: 1993-09-30

Abstract

The wet cleaning device comprises a high pressure spray nozzle (17) spraying water at a pressure in the range from 20 to 200 bar at an angle range of 20 to 90 deg. pref. 45 deg. against the running direction of the material. The water jet can be pref. a flat surface jet with linear contact or a spot jet coating the material through rotation. USE/ADVANTAGE - Effective sterilisation of lengths of packing material without brushes which would wear down and require constant adjustment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sterilisieren einer Ver packungsmaterialbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for sterilizing a Ver Packing material web according to the preamble of claim 1.

Bei einem beispielsweise durch die EP-A-1 42 758 bekannt gewordenen Verfahren dieser Art wird die Vorreinigung der Verpackungsmaterial bahn in einem Wasserbad mit Ultraschallwellen durchgeführt. Bei dieser Reinigung wird ein Teil der Keime von der Oberfläche des Ver packungsmaterials gelost und entfernt, so daß bei der nachfolgenden Uv-(Ultraviolett-)Bestrahlung eine verminderte Keimbelastung vor liegt. Dieses bekannte Verfahren erbringt eine im Durchschnitt recht gute Entkeimungsrate. Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß immer wieder eine nicht ausreichende Sterilität der Verpackungsmaterial bahn vorkommt. Ferner ist durch die EP-A-4 46 455 ein nach dem Prin zip einer Vorreinigung mit Wasser und einer Nachbehandlung mit UV-Bestrahlung arbeitendes Sterilisierverfahren bekannt geworden, bei dem die vorausgehende Reinigung in Anwesenheit von Wasser mit Bürsten durchgeführt wird, deren Borstenspitzen die Packstoffbahn bestreichen. Bei diesem bekannten Verfahren wird eine effektive Rei nigung erzielt, wenn die Borstenspitzen die Packstoffbahn unter einem ganz bestimmten Winkel bestreichen, d. h. der Abstand der Bürsten zur Packstoffbahn hat einen maßgebenden Einfluß auf die Reinigungswirkung. Da die Bürsten aber während des Betriebs ver schleißen, sind laufende Kontrollen des Abstands und Nachjustie rungen erforderlich.In one known for example from EP-A-1 42 758 This type of process involves pre-cleaning the packaging material in a water bath with ultrasonic waves. At this cleaning removes some of the germs from the surface of the ver packaging material detached and removed, so that in the subsequent UV (ultraviolet) radiation before a reduced germ load lies. This known method yields an average on average good disinfection rate. However, research has shown that always again insufficient sterility of the packaging material train occurs. Furthermore, by EP-A-4 46 455 a according to the Prin zip a pre-cleaning with water and a post-treatment with Sterilization process using UV radiation has become known, where the previous cleaning in the presence of water with Brushing is carried out, the bristle tips of the packaging material web brush. In this known method, an effective Rei achieved when the bristle tips under the packaging material brush at a specific angle, d. H. the distance of the Brushing to the packaging material web has a decisive influence on the Cleaning effect. Since the brushes ver wear, are ongoing checks of the distance and readjustment required.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Entkeimungsverfahren für Ver packungsmaterialbahnen zu schaffen, das verschleißfrei und ohne Nachjustierung arbeitet.The object of the invention is to provide a disinfection process for Ver to create packing material webs that are wear-free and without Readjustment works.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 ange geben.The solution to this problem is in the characterizing part of claim 1 give.

Versuche haben gezeigt, daß nach diesem Verfahren behandelte Ver packungsmaterialbahnen mit hoher Sterilitätsrate entkeimt werden können, so daß sie anschließend zum Verpacken steriler Güter einge setzt werden können. Die besonders effektive Sterilisierwirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist so zu erklären, daß der unter hohem Druck auf die Oberfläche des Verpackungsmaterials auftreffende Wasserstrahl auf der Bahn haftende Staubkörnchen und Ansammlungen von Mikroorganismen wegreißt und wegspült, so daß die verhältnis mäßig wenigen auf der Bahn verbleibenden Keime der nachfolgenden UV-Bestrahlung ungeschützt ausgesetzt sind. Aus diesem Grund wird durch die Kombination einer Naßreinigung mit Wasserstrahlen und einer anschließenden UV-Bestrahlung eine sehr hohe Sterilisierwir kung erzielt.Experiments have shown that Ver packaging material webs with a high sterility rate can be sterilized can, so that they are subsequently used for packaging sterile goods can be set. The particularly effective sterilizing effect of the The method according to the invention is to be explained so that the high Pressure hitting the surface of the packaging material Grains of dust and accumulations sticking to the web torn away by microorganisms and washed away, so that the relationship moderately few germs remaining on the path of the following Exposed to UV radiation without protection. For this reason by combining wet cleaning with water jets and subsequent UV radiation a very high level of sterilization achieved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.The measures listed in the subclaims provide for partial training and improvements in the main claim specified procedure possible.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens hat wenigstens eine der UV-Strahlungsquelle vorgeschaltete, in einem bestimmten Winkel zur Förderrichtung der zugeführten Verpackungs materialbahn gerichtete Hochdruckdüse für Wasser. Sehr wirkungsvoll ist die Anordnung der Düse in einem bestimmten spitzen Winkel gegen die Laufrichtung der Verpackungsmaterialbahn.A device for performing the method according to the invention has at least one upstream of the UV radiation source, in one certain angle to the conveying direction of the supplied packaging high pressure nozzle for water. Very effective is the arrangement of the nozzle against a certain acute angle the direction of travel of the packaging material web.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens werden im folgenden näher beschrieben und anhand einer Zeichnung erläutert, die die Vor richtung vereinfacht im Querschnitt zeigt.An embodiment of the method according to the invention and a Devices for carrying out the method are described in more detail below described and explained with reference to a drawing that the front Simplified direction shows in cross section.

Eine Verpackungsmaterialbahn 1, die zum Herstellen von Behältern zum Verpacken steriler Güter verarbeitet wird, wird von einer Vorrats rolle kontinuierlich abgezogen und im Zickzack um drei Rollen 11, 12, 13 in einer Auffangwanne 14 sowie daran anschließend über eine bestimmte Strecke senkrecht nach oben und dann über eine Umlenkrolle 15 zu einer nicht dargestellten Verpackungsmaschine geführt. Ober halb der Umlenkrolle 12 ist in einem bestimmten Abstand eine Flach strahl- oder Breitschlitzdüse 17 angeordnet, deren Spritzebene gegen die Umlenkrolle 12 gerichtet ist. Der flächige Flachstrahl 2 ist auf die um die Umlenkwalze 12 laufende Verpackungsmaterialbahn 1 so aus gerichtet, daß er an der Auftrefflinie 3 in einem Winkel von etwa 45 Grad zur Tangente der Auftrefflinie entgegen der Förderrichtung der Verpackungsmaterialbahn 1 geneigt ist. Die Breitschlitzdüse 17 kann auch von 20 bis 90 Grad ausgerichtet sein oder sogar in einem Win kelbereich in Laufrichtung der Verpackungsmaterialbahn 1 liegen. Der aus der Breitschlitzdüse 17 aus tretende Flachstrahl 2 ist vorzugs weise steriles Wasser, das mit hoher Geschwindigkeit linienförmig auf der Verpackungsmaterialbahn 1 quer auftrifft, so daß an deren Oberfläche haftende Staubkörnchen, Keime oder Anhäufungen von Mikro organismen unter der Wirkung des mit hoher Geschwindigkeit dort auf treffenden Wassers weggerissen und fortgespült werden. Um dem Strahl 2 eine hohe Auftreffgeschwindigkeit zu verleihen, wird das Steril wasser der Düse 17 mit hohem Druck beispielsweise 20 bis 150 bar zugeführt. Die Transportgeschwindigkeit der Verpackungsmaterial bahn 1 wird in einem Bereich von 1 bis 10 Meter pro Minute gewählt.A packaging material web 1 , which is processed for the manufacture of containers for packaging sterile goods, is continuously withdrawn from a supply roll and zigzag around three rolls 11 , 12 , 13 in a collecting trough 14 and then vertically upwards and then over a certain distance led over a deflection roller 15 to a packaging machine, not shown. Above half of the guide roller 12 is a flat jet or slot nozzle 17 is arranged at a certain distance, the spray plane is directed against the guide roller 12 . The flat flat jet 2 is directed towards the packaging material web 1 running around the deflection roller 12 in such a way that it is inclined at the impact line 3 at an angle of approximately 45 degrees to the tangent of the impact line against the conveying direction of the packaging material web 1 . The slot die 17 can also be aligned from 20 to 90 degrees or even lie in a win range in the running direction of the packaging material web 1 . The emerging from the slot nozzle 17 from flat jet 2 is preferably sterile water, which strikes linearly at high speed on the packaging material web 1 , so that dust particles adhering to the surface, germs or accumulations of microorganisms under the effect of there at high speed hit water and washed away. In order to give the jet 2 a high impact speed, the sterile water is supplied to the nozzle 17 at high pressure, for example 20 to 150 bar. The transport speed of the packaging material web 1 is selected in a range of 1 to 10 meters per minute.

Das Spritzwasser wird in der Wanne 14 aufgefangen und im Umlauf nach Passieren eines Filters der Breitschlitzdüse 17 wieder zugeführt. Die gereinigte Materialbahn 1 wird auf der Strecke zwischen der Um lenkwalze 13 und der Umlenkwalze 15 zunächst zwischen zwei Breit schlitzdüsen 17, 18 für Trocknungsluft hindurch und darauf mit seiner gereinigten Seite an einem UV-Strahler vorbeigeführt, wo sie mit UV-Licht bestrahlt wird. Der UV-Strahler 20 ist vorzugsweise vom C-Typ mit einer Leistung im Bereich von 100 bis 400 Milliwattse kunden/cm², vorzugsweise 250 mws/cm². Die Bestrahlungszeit be trägt etwa 1 bis 10 Sekunden.The spray water is collected in the trough 14 and returned to the slot die 17 in circulation after passing through a filter. The cleaned material web 1 is on the route between the order roller 13 and the deflection roller 15 first between two wide slot nozzles 17 , 18 for drying air and then passed with its cleaned side past a UV lamp where it is irradiated with UV light. The UV lamp 20 is preferably of the C type with an output in the range from 100 to 400 milliwattse customers / cm ² , preferably 250 mws / cm ² . The irradiation time is about 1 to 10 seconds.

Bei Versuchen hat es sich gezeigt, daß bei einer Hochdruck-Wasser reinigung mit einer Flachstrahldüse der Reinigungseffekt zunimmt, je höher der Wasserdruck und je geringer die Fördergeschwindigkeit der Verpackungsmaterialbahn 1 sind. Dabei beträgt die Keimreduktion 1,4 bis 4 Zehnerpotenzen. Eine Temperaturerhöhung des Wassers bringt nur eine geringe Verbesserung der Reinigung. Ein Zusatz von Reinigungs mitteln steigert den Effekt deutlich bis zu 5 Zehnerpotenzen.Experiments have shown that with a high-pressure water cleaning with a flat jet nozzle, the cleaning effect increases, the higher the water pressure and the lower the conveying speed of the packaging material web 1 . The germ reduction is 1.4 to 4 powers of ten. Increasing the temperature of the water will only slightly improve cleaning. The addition of cleaning agents significantly increases the effect up to 5 orders of magnitude.

Bei der, wie oben beschrieben, vorgereinigten und anschließend einer UVC-Bestrahlung ausgesetzten Verpackungsmaterialbahn 1 wird bei einer ursprünglichen Verkeimung mit Bakterium subtilis von etwa 10² bis 10⁴ schließlich ein Verkeimungsniveau von Null erreicht; selbst bei einer Ausgangskonzentration von fast 10⁷Keimen/Plätt chen ist die Endkeimzahl noch fast Null. Anstelle einer Breit schlitz- bzw. Flachstrahldüse 17 ist auch die Verwendung einer ro tierenden Punktstrahldüse angebracht. Versuche mit einer rotierenden Punktstrahldüse erbrachten bei gleichen Voraussetzungen gleichwer tige Ergebnisse wie mit einer Flachstrahldüse. In the case of the packaging material web 1 which has been pre-cleaned and subsequently exposed to UVC radiation, as described above, an original level of germination with bacterium subtilis of approximately 10 ² to 10 ⁴ finally leads to a level of contamination of zero; Even with an initial concentration of almost 10 ⁷ germs / platelets, the final germ count is still almost zero. Instead of a wide slot or flat jet nozzle 17 , the use of a ro dot jet nozzle is appropriate. Experiments with a rotating point jet nozzle gave the same results as with a flat jet nozzle under the same conditions.

Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen zeigten, daß bei einer Be handlung einer Verpackungsmaterialbahn mit unter hohem Druck aufge spritztem Wasserstrahl, Zellagglomerate abgelöst wurden, so daß dann nur noch einzelne, ungedeckte Keime verblieben, die von der UVC-Strahlung leicht erreicht wurden. Offensichtlich ist die Wahr scheinlichkeit einer Ablösung von Keimen desto größer, je größer die Agglomerate sind. Es zeigte sich auch, daß bei einer Verkeimung von mit Staub vermischten Bac.subt.-Sporen bei gleichen Bedingungen die Reinigungswirkung beider Wasserstrahlarten als auch der Kombina tionseffekt aus Reinigung und UV-Bestrahlung hervorragend sind.Scanning electron micrographs showed that in a Be act on a packaging material web with high pressure sprayed water jet, cell agglomerates were detached, so that then only single, uncovered germs remained, which from the UVC radiation were easily achieved. Obviously the truth is The greater the likelihood of a detachment of germs, the larger the Are agglomerates. It was also found that when there was a contamination of Bac.subt. spores mixed with dust under the same conditions Cleaning effect of both water jet types and the Kombina effect from cleaning and UV radiation are excellent.

Bei der Behandlung von Schimmelpilzsporen zeigten Versuche, daß bei der Reinigung mit einer Flachstrahldüse und mit einer rotierenden Punktstrahldüse Sporen von Aspergillus Niger ähnliche Entkeimungs verhältnisse erzielt wurden wie bei Bac.sub.-Sporen. Hinsichtlich der Keimfreiheit wird dennoch wegen der Bestrahlungsresistenz von A. niger nicht das gleich gute Ergebnis der Reinigungs-/Bestrah lungs-Behandlung erreicht. Wird jedoch in diesem Fall statt kaltem heißes Wasser mit einer Temperatur von etwa 70 Grad C mit einem Reinigungsmittelzusatz verwendet, so steigt die Reinigungswirkung sprunghaft an. Als Folge wird in Kombination mit der UV-Bestrahlung ein ausgezeichnetes Ergebnis erzielt. Durch eine weitere Erhöhung der Temperatur des Spritzwassers läßt sich der Abtötungseffekt noch wesentlich vergrößern.In the treatment of mold spores, tests showed that cleaning with a flat jet nozzle and with a rotating one Point jet nozzle spores from Aspergillus Niger-like disinfection conditions were achieved as with Bac.sub. spores. Regarding sterility is nevertheless due to the radiation resistance of A. not the same good result of the cleaning / irradiation treatment achieved. In this case, however, instead of cold hot water with a temperature of about 70 degrees C with a Detergent additive used, so the cleaning effect increases leaps and bounds. As a result, in combination with UV radiation achieved an excellent result. By another increase the temperature of the spray water can still kill the effect significantly enlarge.

Zum Erzielen einer maximalen Sicherheit des Abtötungseffekts ist eine Ausführungsform des Sterilisierverfahrens vorzuziehen, bei der mit erwärmtem Wasser mit Reinigungsmittelzusatz die Wasserstrahl reinigung durchgeführt, danach mit reinem Sterilwasser nachgespült, ferner mit Sterilluft aus einer Rakel getrocknet und anschließend mit UV bestrahlt wird. Diese Maßnahmen können in Kombination an der Verpackungsmaterialbahn ein- oder beidseitig angewandt werden.To achieve maximum security of the killing effect to prefer an embodiment of the sterilization process in which with heated water with detergent additive the water jet cleaning carried out, then rinsed with pure sterile water, further dried with sterile air from a doctor blade and then is irradiated with UV. These measures can be combined in the Packaging material web can be used on one or both sides.

Claims

1. A method for sterilizing a packaging material web, in which the web is first subjected to cleaning in the presence of water, then dried with a sterile gas and finally irradiated with UV rays, characterized in that the preceding cleaning is carried out under a high pressure water jet sprayed onto the surface of the packaging material web is carried out.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Water jet applied with a pressure in the range of 20 to 200 bar is injected.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized records that the water jet in an angular range of 20 to 90 Degrees, preferably 45 degrees, against the direction of travel of the ver packing material web on the continuously required packaging material web is directed.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the water jet is designed as a planar jet ( 2 ) with Linienberüh tion.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in net that the water jet is designed as a point jet and by Rotation swept the packaging material web flat.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the water jet ( 2 ) in the arcuate deflection region of a guide roller ( 12 ) is sprayed onto the packaging material web.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in net that the water jet from heated water at a temperature from 40 to 90 degrees, preferably 70 degrees Celcius is formed.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in net that the water of the water jet a detergent beige is mixed.

9. Device for performing the method according to one of claims 1 to 8, with an ultraviolet light source, in front of which the packaging material web is passed and with a pre-switched wet cleaning device, characterized in that the wet cleaning device from a high pressure spray nozzle ( 17 ) with which a water jet ( 2 ) is sprayed at high speed against the continuously passing packaging material web ( 1 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the high-pressure spray nozzle is designed as a flat jet nozzle ( 17 ) or as a rotating point jet nozzle.

11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the high-pressure spray nozzle ( 17 ) is oriented at an angle of 20 to 90 degrees against the running direction of the packaging material web ( 1 ) to this.