IT201800007102A1 - Impianto e processo per la produzione di contenitori in materiale termoplastico - Google Patents
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Description
IMPIANTO E PROCESSO PER LA PRODUZIONE DI CONTENITORI IN MATERIALE TERMOPLASTICO
Campo dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un impianto per la produzione di preforme in materiale termoplastico, di contenitori a partire dalle preforme, e per il riempimento dei contenitori con prodotti sensibili, ad esempio alimenti, farmaci e cosmetici. Contesto dell’invenzione
Nel settore del packaging, la sterilità dei contenitori, ad esempio bottiglie per prodotti sensibili confezionati in asettico, è un aspetto cruciale. Esempi di tali prodotti sono alimenti, farmaci e cosmetici.
I contenitori in materiale termoplastico, ad esempio in Polietilentereftalato (PET) sono tipicamente sterilizzati mediante soluzioni di perossido di idrogeno (H2O2) o di acido peracetico (PAA).
Sebbene largamente utilizzati, tali metodi di sterilizzazione presentano una serie di svantaggi, tra cui: presenza di residui di composti chimici, tempi di trattamento relativamente lunghi, difficoltà di controllo dell’apparecchiatura di sterilizzazione, ed utilizzo di materiali di consumo, in particolare di H2O2 e PAA, con costi relativamente elevati.
E' quindi sentita l'esigenza di un migliorare l’aspetto della sterilizzazione dei contenitori in un impianto di produzione di contenitori in materiale termoplastico. Sommario dell’invenzione
Uno scopo della presente invenzione è di fornire un impianto che consenta di ottimizzare la produzione di contenitori in materiale termoplastico aventi un livello di sterilità idoneo al contenimento di prodotti alimentari, farmaceutici o cosmetici In particolare, uno scopo della presente invenzione è di fornire un tale tipo di impianto che consenta di ottenere contenitori adeguatamente sterili in modo più efficiente ed economico rispetto allo stato dell’arte.
Un altro scopo della presente invenzione è di fornire un processo eseguibile mediante il suddetto impianto.
La presente invenzione raggiunge almeno uno di tali scopi, ed altri scopi che saranno evidenti alla luce della presente descrizione, fornendo un impianto di produzione di contenitori in materiale termoplastico comprendente in sequenza: - un estrusore;
- un apparato di stampaggio per produrre preforme;
- un apparato di condizionamento termico per condizionare termicamente le preforme;
- un apparato di stampaggio per soffiaggio asettico per produrre asetticamente contenitori a partire dalle preforme;
- un apparato di riempimento e tappatura asettico per riempire e tappare asetticamente i contenitori.
Secondo un aspetto, l’invenzione comprende un processo di produzione di contenitori in materiale termoplastico, eseguibile in un impianto come definito sopra, comprendente le fasi di:
a) produrre preforme mediante l’apparato di stampaggio;
b) condizionare termicamente le preforme mediante l’apparato di condizionamento termico;
c) produrre asetticamente contenitori a partire dalle preforme mediante l’apparato di stampaggio per soffiaggio asettico;
d) riempire asetticamente con un liquido e tappare asetticamente i contenitori mediante l’apparato di riempimento e tappatura asettico.
Vantaggiosamente, viene sfruttato il fatto che le preforme in uscita dall’apparato di stampaggio sono sterili, grazie alle temperature di processo per la realizzazione delle preforme. Secondo l’invenzione, preferibilmente tutta la linea di produzione è asettica, o sterile, così che non viene significativamente ridotta la sterilità delle preforme appena prodotte mediante l’apparato di stampaggio delle preforme.
Vantaggiosamente, l’impianto prevede un apparato di stampaggio per soffiaggio asettico, anche detto soffiatrice sterile. Siccome le preforme sostanzialmente sterili sono soffiate con la soffiatrice sterile, anche i contenitori soffiati (ad esempio bottiglie) sono sostanzialmente sterili. In particolare, i contenitori soffiati hanno già il livello di sterilità che è richiesto per i contenitori per prodotti sensibili, ad esempio liquidi alimentari, cosmetici o farmaceutici.
In altri termini, i contenitori soffiati non hanno un livello di contaminazione significativamente maggiore rispetto alle preforme in ingresso alla soffiatrice sterile. Prima di essere soffiate, le preforme vengono riscaldate mediante l’apparato di condizionamento termico, che ottimizza la temperatura delle preforme per il successivo soffiaggio. Anche l’apparato di condizionamento termico è asettico e collocato all’interno della zona sterile.
L’impianto è configurato in modo che nel passaggio da un apparato all’altro le preforme, o i contenitori a seconda del caso, mantengano sostanzialmente il loro livello di sterilità.
Tra uno o più apparati possono essere previsti dei mezzi di trasferimento delle preforme o dei contenitori, ad esempio una o più ruote di trasporto o altri mezzi di trasferimento noti al tecnico del settore. Preferibilmente, ma non esclusivamente, tra uno o più apparati sono previsti soltanto mezzi di trasferimento delle preforme o dei contenitori. In particolare, è preferibile che tali mezzi di trasferimento siano esclusivamente configurati per trasferire i contenitori da un apparato all’altro.
Tali mezzi di trasferimento, quando previsti, sono mezzi di trasferimento sostanzialmente sterili.
Preferibilmente, l’apparato di condizionamento termico; l’apparato di stampaggio per soffiaggio asettico; l’apparato di riempimento e tappatura asettico; e i mezzi di trasferimento asettici comprendono ciascuno dei mezzi di sterilizzazione e/o delle barriere di protezione, di per sé noti, con cui creare un ambiente sterile, in particolare a contaminazione controllata.
Preferibilmente, ma non esclusivamente, i dispositivi di attuazione di tutte le parti mobili dell’impianto sono soltanto di tipo elettrico o elettro-pneumatico o meccanico. In particolare, l’impianto non comprende dispositivi di attuazione di tipo idraulico. In questo modo viene vantaggiosamente evitato il rischio di contaminazione delle preforme e dei contenitori con olii idraulici.
Preferibilmente, l’impianto è progettato per produrre bottiglie, in particolare bottiglie in PET.
Secondo una forma di realizzazione particolare, l’impianto è costituito da: l’estrusore; l’apparato di stampaggio per preforme; l’apparato di condizionamento termico asettico; l’apparato di stampaggio per soffiaggio asettico; l’apparato di riempimento e tappatura asettico; e facoltativamente dai mezzi di trasferimento asettici tra uno o più dei suddetti apparati.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di forme di realizzazione esemplificative, ma non esclusive.
Le rivendicazioni dipendenti descrivono forme di realizzazione particolari dell’invenzione.
Breve descrizione delle figure
Nella descrizione dell’invenzione si fa riferimento alle tavole di disegno allegate, che sono fornite a solo titolo esemplificativo e non limitativo, in cui:
la Fig.1 illustra una vista schematica in pianta di un layout di un impianto secondo l’invenzione;
la Fig.2 illustra una vista in pianta di un esempio di impianto secondo l’invenzione. Gli stessi riferimenti nelle figure identificano gli stessi elementi o componenti.
Descrizione in dettaglio di forme di realizzazione esemplificative dell’invenzione Con riferimento alle Figure, viene illustrato un impianto 1 per la produzione di contenitori in materiale termoplastico, ad esempio in PET. L’impianto 1 comprendente in sequenza, preferibilmente direttamente in sequenza:
- un estrusore 10;
- un apparato di stampaggio 20 per produrre preforme;
- un apparato di condizionamento termico 30 per condizionare termicamente le preforme;
- un apparato di soffiaggio asettico 40 per produrre contenitori, ad esempio bottiglie, a partire dalle preforme;
- un apparato di riempimento e tappatura asettico 50.
L’estrusore 10 può essere di tipo noto, e pertanto non viene descritto ulteriormente.
L’apparato di stampaggio 20 è disposto a valle dell’estrusore 10, preferibilmente direttamente a valle dell’estrusore 10.
L’apparato di stampaggio 20 può essere del tipo ad iniezione, ad esempio ad inietto-compressione o compressione. Preferibilmente, l’apparato di stampaggio 20 è di tipo rotativo. Preferibilmente, l’apparato di stampaggio 20 è del tipo rotativo ad inietto-compressione. Preferibilmente, nell’apparato di stampaggio 20 la plastica è ad una temperatura compresa tra 250 °C e 300 °C, ad esempio circa 280 °C. Mediante l’apparato di stampaggio 20 vengono prodotte le preforme dei contenitori.
Tipicamente, ma non esclusivamente il livello di contaminazione delle preforme in uscita dall’apparato di stampaggio 20 è inferiore a 10 ppm di preforme non sterili, preferibilmente inferiore a 5 ppm, più preferibilmente inferiore o uguale a circa 1 ppm.
L’apparato di condizionamento termico 30 è disposto a valle, preferibilmente direttamente a valle, dell’apparato di stampaggio 20, e serve per condizionare termicamente le preforme. Tipicamente, mediante l’apparato di condizionamento termico 30, le preforme vengono riscaldate mediante mezzi di riscaldamento, preferibilmente ad una temperatura compresa tra 90 °C e 150 °C, ad esempio circa 130 °C. Preferibilmente, l’apparato di condizionamento termico 30 è di tipo rotativo.
Tra l’apparato di stampaggio 20 e l’apparato di condizionamento termico 30 sono preferibilmente previsti uno o più mezzi di trasferimento, ad esempio una o più ruote di trasferimento, per trasferire le preforme dall’apparato di stampaggio 20 all’apparato di condizionamento termico 30. I mezzi di trasferimento sono preferibilmente sterili, in modo da prevenire la contaminazione delle preforme, o in altri termini per trasferire asetticamente le preforme.
L’apparato di stampaggio per soffiaggio asettico 40 è anche detto soffiatrice sterile o apparato di soffiaggio in ambiente asettico o apparato di soffiaggio asettico.
L’apparato di soffiaggio asettico 40 è disposto a valle, preferibilmente direttamente a valle, dell’apparato di condizionamento termico 30, e serve per produrre asetticamente i contenitori a partire dalle preforme. Tipicamente, le preforme sono soggette ad un processo di stiro-soffiaggio.
Tipicamente, ma non esclusivamente il livello di contaminazione, delle preforme in ingresso nell’apparato soffiaggio 40 è inferiore a 10 ppm di preforme non sterili, preferibilmente inferiore a 5 ppm, più preferibilmente inferiore o uguale a circa 1 ppm.
Tra l’apparato di condizionamento termico 30 e l’apparato di soffiaggio 40 sono preferibilmente previsti uno o più mezzi di trasferimento, ad esempio una o più ruote di trasferimento, per trasferire le preforme dall’apparato di condizionamento termico 30 all’apparato di soffiaggio 40. I mezzi di trasferimento sono preferibilmente sterili, in modo da prevenire la contaminazione delle preforme, o in altri termini per trasferire asetticamente le preforme.
Tipicamente, ma non esclusivamente, il livello di contaminazione, delle bottiglie in uscita dall’apparato soffiaggio 40 è inferiore a 10 ppm di bottiglie non sterili, preferibilmente inferiore a 5 ppm, più preferibilmente inferiore o uguale a circa 1 ppm.
A valle, preferibilmente direttamente a valle, dell’apparato di soffiaggio asettico 40, è disposto l’apparato di riempimento e tappatura in asettico 50, che di per sé è noto. Nell’apparato di riempimento e tappatura asettico 50 le bottiglie vengono riempite con un prodotto preferibilmente sterile.
Tra la l’apparato di soffiaggio asettico 40 e l’apparato di riempimento e tappatura asettico 50 sono preferibilmente previsti uno o più mezzi di trasferimento 45, ad esempio una o più ruote di trasferimento, per trasferire le bottiglie dall’apparato di soffiaggio 40 all’apparato di riempimento e tappatura in asettico 50.
I mezzi di trasferimento 45 sono preferibilmente sterili, in modo da prevenire la contaminazione delle bottiglie, o in altri termini per trasferire asetticamente le bottiglie.
Preferibilmente, tra l’apparato di soffiaggio asettico 40 e l’apparato di riempimento e tappatura asettico 50 sono previsti soltanto i suddetti mezzi di trasferimento 45, non essendo previsti apparati intermedi di trattamento delle bottiglie.
Tipicamente, ma non esclusivamente, il livello di contaminazione, delle bottiglie in ingresso all’apparato di riempimento e tappatura asettico 50 è inferiore a 10 ppm di bottiglie non sterili, preferibilmente inferiore a 5 ppm, più preferibilmente inferiore o uguale a circa 1 ppm.
L’impianto 1 appena descritto rappresenta un esempio di impianto adatto ad eseguire il processo dell’invenzione, comprese le sue varianti, descritto di seguito. In generale, l’invenzione fornisce un processo di produzione di contenitori in materiale termoplastico, comprendente le fasi di:
a) produrre preforme, in particolare preforme sterili, mediante l’apparato di stampaggio 20;
b) condizionare termicamente le preforme mediante l’apparato di condizionamento termico 30;
c) produrre asetticamente contenitori, in particolare contenitori sterili, a partire dalle preforme mediante l’apparato di stampaggio per soffiaggio asettico 40;
d) riempire asetticamente con un liquido e tappare asetticamente i contenitori mediante l’apparato di riempimento e tappatura asettico 50.
Preferibilmente, i contenitori in uscita dall’apparato di stampaggio per soffiaggio in asettico 40 hanno un livello di contaminazione inferiore a 10 ppm di contenitori non sterili, preferibilmente inferiore a 5 ppm o inferiore a 1 ppm.
Preferibilmente, durante la fase b), le preforme vengono riscaldate e/o mantenute ad una temperatura compresa tra 90 °C e 150 °C, ad esempio circa 130 °C, mediante mezzi di riscaldamento dell’apparato di condizionamento termico 30.
Claims (11)
- RIVENDICAZIONI 1. Impianto di produzione (1) di contenitori in materiale termoplastico comprendente in sequenza: - un estrusore (10); - un apparato di stampaggio (20) per produrre preforme; - un apparato di condizionamento termico (30) per condizionare termicamente le preforme; - un apparato di stampaggio per soffiaggio asettico (40) per produrre asetticamente contenitori a partire dalle preforme; - un apparato di riempimento e tappatura asettico (50) per riempire e tappare asetticamente i contenitori.
- 2. Impianto (1) secondo la rivendicazione 1, in cui tra l’apparato di stampaggio (20) per produrre preforme e l’apparato di condizionamento termico (30); e/o tra l’apparato di condizionamento termico (30) e l’apparato di stampaggio per soffiaggio in asettico (40); sono previsti soltanto mezzi di trasferimento asettici per trasferire asetticamente le preforme.
- 3. Impianto (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui tra l’apparato di stampaggio per soffiaggio asettico (40) e l’apparato di riempimento e tappatura asettico (50) sono previsti soltanto mezzi di trasferimento asettici (45) per trasferire asetticamente i contenitori.
- 4. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’apparato di stampaggio per soffiaggio asettico (40) è atto a mantenere i contenitori ad un livello di contaminazione inferiore a 10 ppm di contenitori non sterili.
- 5. Impianto (1) secondo la rivendicazione 4, in cui detto livello di contaminazione è inferiore a 5 ppm, preferibilmente inferiore a 1 ppm.
- 6. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’apparato di stampaggio (20) è un apparato di stampaggio ad iniettocompressione.
- 7. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’apparato di condizionamento termico (30) è provvisto di mezzi di riscaldamento atti a riscaldare e/o mantenere le preforme ad una temperatura compresa tra 90 °C e 150 °C.
- 8. Impianto (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente dispositivi di attuazione di tutte le sue parti mobili di solo tipo elettrico, o elettro-pneumatico, o meccanico.
- 9. Processo di produzione di contenitori in materiale termoplastico, eseguibile in un impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente le fasi di: a) produrre preforme mediante l’apparato di stampaggio (20); b) condizionare termicamente le preforme mediante l’apparato di condizionamento termico (30); c) produrre asetticamente contenitori a partire dalle preforme mediante l’apparato di stampaggio per soffiaggio asettico (40); d) riempire asetticamente con un liquido e tappare asetticamente i contenitori mediante l’apparato di riempimento e tappatura asettico (50).
- 10. Processo secondo la rivendicazione 9, in cui i contenitori in uscita dall’apparato di stampaggio per soffiaggio in asettico (40) hanno un livello di contaminazione inferiore a 10 ppm di contenitori non sterili, preferibilmente inferiore a 5 ppm o inferiore a 1 ppm.
- 11. Processo secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui in detta fase b) le preforme vengono riscaldate e/o mantenute ad una temperatura compresa tra 90 °C e 150 °C mediante mezzi di riscaldamento dell’apparato di condizionamento termico (30).
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2018
- 2018-07-11 IT IT102018000007102A patent/IT201800007102A1/it unknown
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