PT1483154E

PT1483154E - Dispositivo para tratamento de um material de embalagem através de radiação uv

Info

Publication number: PT1483154E
Application number: PT03714800T
Authority: PT
Inventors: Paolo Benedetti; Luca Poppi; Guido Moruzzi
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2007-10-29
Also published as: DE60316261T2; EP1483154B1; DE60316261D1; JP2005519816A; ITTO20020215A0; WO2003076273A1; ATE372930T1; US7145158B2; AU2003219036A1; ITTO20020215A1; US20050077482A1; ES2290442T3; EP1483154A1

Description

ΕΡ 1 483 154/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Dispositivo para tratamento de um material de embalagem através de radiação UV" 0 presente invento refere-se a um dispositivo para tratamento de um material de embalagem através de radiação UV. A radiação UV tem sido utilizada desde há muito numa gama alargada de aplicações. Na indústria alimentar, por exemplo, é normalmente utilizada para desinfectar ou esterilizar material de embalagem, ou para o tratamento de superfície dos próprios produtos alimentares. A radiação UV é igualmente utilizada para desinfecção de ambientes de trabalho. 0 dispositivo de acordo com o presente invento pode ser convenientemente utilizado, embora de modo não exclusivo, numa unidade de esterilização de material de embalagem de uma máquina de embalagem de produtos alimentares derramáveis, para o qual é efectuada referência de aplicação na descrição que se segue, meramente por via de um exemplo não limitativo.

Estado da arte São conhecidos vários tipos de máquinas para embalagem de vários tipos de produtos alimentares derramáveis, tais como sumo de fruta, vinho, sumo de tomate, leite pasteurizado ou de longa duração (UHT), etc.

Tais máquinas possuem características diferentes dependendo do tipo de embalagem utilizada, por exemplo embalagens de material em fita ou folha, copos, garrafas, baldes, etc.

Uma das máquinas de embalagem mais conhecidas é a comercializada com a marca registada Tetra Brik® - referida meramente como exemplo não limitativo - na qual as embalagens ou pacotes são formados a partir de um tubo contínuo de material de embalagem definido por um rolo longitudinalmente 2 ΕΡ 1 483 154/ΡΤ selado. Ο material de embalagem possui um estrutura multi-camada compreendendo uma camada de material à base de papel coberto em ambos os lados com camadas de material selado a quente, por exemplo, polietileno. No caso das embalagens assépticas para produtos de longa duração, tal como o leite UHT, o material de embalagem compreende uma camada de material barreira, por exemplo, folha de aluminio, o qual é sobreposto numa camada de material plástico selado a quente, e é por sua vez coberto com outra camada de material plástico selado a quente definindo eventualmente a face interior da embalagem e contactando deste modo com o produto alimentar.

Para produzir embalagens assépticas, o rolo de material de embalagem é desenrolado da bobina e alimentado através de uma unidade esterilizadora, na qual é esterilizada, por exemplo, por imersão num banho de agente esterilizante liquido, tal como uma solução concentrada de peróxido de hidrogénio e água.

Em alternativa, ou em adição ao tratamento com um agente esterilizante liquido, o rolo de material de embalagem pode ser tratada através de exposição a uma ou mais fontes de radiação electromagnética UV, tal como descrito, por exemplo, no Pedido de Patente Europeia EP-A-919246. A jusante da unidade esterilizante, o rolo de material de embalagem é mantido numa câmara asséptica, na qual é seco, enrolado num cilindro, e selado longitudinalmente de modo a formar um tubo vertical continuo. Por outras palavras, o tubo de material de embalagem forma uma extensão da câmara asséptica, é cheio continuamente com o produto alimentar derramável, e é posteriormente alimentado a uma unidade formadora e de selagem (transversalmente) para produzir as embalagens individuais, e na qual o tubo é apertado entre pares de mandíbulas e selado transversalmente de modo a formar pacotes almofada assépticos.

Os pacotes almofada são separados cortando as porções seladas entre os mesmos, e são posteriormente alimentados a uma estação de dobragem final onde são dobrados mecanicamente 3 ΕΡ 1 483 154/ΡΤ até à forma final.

As máquinas de embalagem do tipo acima descrito são amplamente e satisfatoriamente utilizadas numa gama alargada de industrias alimentares para produção de embalagens assépticas a partir de material de embalagem em fita. Em particular, o desempenho da unidade de esterilização, assegura adequadamente a conformidade com as normas que regulamentam a esterilidade das embalagens.

Contudo, existe na indústria uma procura para maior aperfeiçoamento, particularmente no que diz respeito à segurança dos dispositivos de UV, os quais podem ser utilizados tanto para desinfectar como para esterilizar vários tipos de material de embalagem, tais como material em fita e folha, copos, garrafas, baldes, etc.

Os dispositivos de UV compreendem substancialmente uma fonte de radiação UV alojada num invólucro e protegida na frente por um painel de material resistente e permeável à radiação UV. Nos dispositivos habitualmente comercializados, o painel é definido por uma placa de quartzo.

Apesar de perfeitamente adequado em termos de propriedades fisico-quimicas, o quartzo possui várias desvantagens. Em particular, é extremamente dispendioso. Além disso, um painel de quartzo é frágil e, se quebrar, tende a formar fragmentos extremamente rigidos e afiados. Nas máquinas conhecidas, o dispositivo de UV, e portanto o painel de quartzo, encontra-se portanto localizado de modo a estar protegido contra impacto, para que o risco da sua quebra e de soltar fragmentos de quartzo no material de embalagem seja altamente improvável. No entanto actualmente essa possibilidade não pode ser completamente excluida. Apesar de improvável, a quebra pode ser provocada por vibração anómala ou tensão térmica, por falhas na estrutura do material, por forçamento ou impacto acidentais durante a montagem, ou por uma combinação de quaisquer destes.

Outra desvantagem do quartzo neste tipo de aplicação é a sua tendência para se sujar facilmente em condições de funcionamento normais, sendo extremamente difícil, oneroso, 4 ΕΡ 1 483 154/ΡΤ ou mesmo impossível a limpeza, sendo que a substituição está longe de ser económica. O quartzo apresenta ainda outra desvantagem de quaisquer falhas, fendas, sujidade, etc., afectarem localmente as suas propriedades ópticas, resultando possivelmente em irradiação não uniforme do material a ser tratado.

Um dispositivo de UV para esterilização de alimentos ou instrumentos médicos que compreende um painel protector de polímero é conhecido a partir da EP-A-0580176. Este dispositivo não é adequado para tratamento de material que avança ao longo de um trajecto.

Divulgação do invento É objecto do presente invento proporcionar um dispositivo para tratamento por irradiação UV de um material de embalagem, destinado a eliminar os supramencionados riscos tipicamente associados com os dispositivos conhecidos.

Este objecto é alcançado pelo dispositivo de acordo com a reivindicação 1.

De acordo com o presente invento, é proporcionado um dispositivo para tratamento de um material de embalagem através de radiação UV, compreendendo o dispositivo uma fonte da referida radiação e um painel para protecção da referida fonte, o qual se encontra interposto entre a fonte e material para tratamento. 0 referido painel compreende uma película de um polímero resistente e permeável à referida radiação UV. A utilização de uma película de um polímero resistente e permeável à radiação UV proporciona o cumprimento de acordo com os requisitos de compatibilidade química/física com o local de trabalho, eliminando ao mesmo tempo as desvantagens tipicamente associadas com os painéis de quartzo.

Em particular, a flexibilidade do material do polímero elimina de modo substancial qualquer risco de rompimento provocado por tensão vibracional ou térmica. E, mesmo na remota possibilidade de rompimento da película, não se formam 5 ΕΡ 1 483 154/ΡΤ fragmentos, tornando deste modo o material perfeitamente adequado à utilização na indústria alimentar.

Além disso, uma pelicula de material polimérico é muito mais económica do que um painel de quartzo, e pode em conformidade ser rápida e economicamente substituída na eventualidade de acumulação de sujidade.

Finalmente, na eventualidade de falhas na estrutura, ou seja na superfície da película polimérica, a irradiação uniforme do material a ser tratado permanece inalterada, sendo a película de polímero por natureza ligeiramente translúcida e deste modo ainda capaz de assegurar difusão adequada de radiação UV.

De acordo com o presente invento, o polímero é fluorado ou, melhor ainda, completamente fluorado e da classe perfluoroalcoxi (PFA). 0 polímero fluorado é um MFA, cujas características são particularmente favoráveis em termos de transmissão da radiação UV, mesmo por exemplo no caso da radiação UV com comprimento de onda de 222 nm, tal como descrito no supramencionado pedido de Patente Europeu EP-A-919246.

Numa concretização possível do invento, a película de polímero encontra-se suportada entre grades substancialmente rígidas.

Breve descrição das figuras

Uma concretização preferida não limitante do presente invento será descrita através de exemplo com referência às figuras associadas, nas quais: A Figura 1 representa uma secção de um dispositivo para tratamento de material de embalagem de acordo com o invento; A Figura 2 representa uma vista parcialmente expandida em perspectiva do dispositivo da Figura 1. 6 ΕΡ 1 483 154/ΡΤ

Melhor modo de realização do invento 0 Número 1 nas figuras associadas indica no global um dispositivo para tratamento de um material de embalagem 2 para produção de embalagens de um produto alimentar derramável.

Através de um exemplo não limitativo, o material de embalagem é um material em folha. 0 Material 2 é alimentado continuamente de modo conhecido ao longo da trajectória P num plano α do material. 0 Material 2 pode ser definido por um tipo diferente de material, tal como balde, copo, garrafa, etc. 0 Dispositivo 1 estende-se transversalmente em relação ao material 2, ou seja, perpendicularmente à trajectória P e paralelo ao plano a, e compreende um invólucro exterior alongado 3 aberto na face em frente ao material 2, de modo a formar uma janela 4 definida por uma flange periférica 5. 0

Dispositivo 1 compreende igualmente uma fonte de radiação UV 6 alojada longitudinalmente no invólucro 3, que é proporcionado de modo convencional com um revestimento 7 de material reflector. A fonte 6 emite radiação UV com um comprimento de onda, por exemplo, de 222 nm. 0 dispositivo compreende igualmente um painel protector 8 fixado em frente à flange 5 de modo a fechar a janela 4.

De acordo com o presente invento, o painel 8 compreende uma pelicula 9 de um material polimérico resistente e permeável à radiação UV emitida pela fonte 6. 0 material polimérico pode ser de qualquer tipo, desde que seja transparente à radiação UV (T^80%) e resistente à referida radiação UV nas condições operacionais e durante o periodo de tempo entre duas substituições sucessivas. 7 ΕΡ 1 483 154/ΡΤ Ο material polimérico pode, por exemplo, ser do grupo poli-olefina, tal como PE ou PP.

Dependendo das diferentes resistências à radiação UV dos diferentes tipos possíveis de película de polímero, podem ser tomadas providências no que diz respeito à substituição apropriada, programada e periódica da película 9 de material polimérico, de modo a assegurar propriedades mecânicas e ópticas constantes da película. A substituição pode ser efectuada, por exemplo, em determinados períodos de tempo, ou continuamente, utilizando uma fita de material polimérico que se move constantemente entre duas bobinas apropriadamente motorizadas. 0 material é um polímero fluorado, ou um polímero completamente fluorado da classe perfluoroalcoxi (PFA), e mais preferencialmente é um MFA, por exemplo, o MFA produzido por AUSIMONT® sob a marca registada HYFLON® MFA. A película 9 possui convenientemente 20 a 200 pm de espessura, preferencialmente 40 pm, 50 pm ou 100 pm de espessura, e encontra-se na forma de uma película flexível, ligeiramente translúcida, capaz de difundir a transmissão de uma fracção da radiação incidente.

Apesar da película 9, em virtude das suas características físicas, poder ser utilizada isoladamente e fixada de modo simples ao longo das extremidades na flange 5, é preferencialmente interposta entre duas grades metálicas de suporte substancialmente rígidas 10, as quais são fixadas à flange 5 através das respectivas armações periféricas 11, e proporciona protecção e manutenção da película lisa. A película 9 possui excelentes características em termos de transmitância e resistência ao envelhecimento sob radiação UV, tal como apresentado nos exemplos seguintes.

Exemplo 1

Uma película de 50 pm de espessura de Hyflon® MFA foi exposta a radiação UV de 300 KJ/cm2 de 222 nm de comprimento 8 ΕΡ 1 483 154/ΡΤ de onda durante 800 horas. Após a exposição, a película não mostrava alterações visíveis, e 90% de transmitância com referência ao comprimento de onda de 222 nm supra.

Exemplo 2

Uma película de 100 pm de espessura de Hyflon® MFA foi exposta a radiação UV de 300 KJ/cm2 de 222 nm de comprimento de onda durante 800 horas. Após a exposição, a película não mostrava alterações visíveis, e 82% de transmitância com referência ao comprimento de onda de 222 nm supra. A película 9 não rompe no caso de ocorrer tensão térmica ou vibração e, mesmo se rasgado por impacto acidental, o que é substancialmente impossível nas condições de trabalho, não produz fragmentos. A película 9 é ainda muito mais económica do que um painel de quartzo convencional. É evidente que podem ser efectuadas mudanças ao presente invento, no entanto sem ocorrer afastamento do âmbito do próprio invento.

Em particular, o painel pode ser constituído por um material polimérico diferente, por exemplo, PE, PP, PFA ou muitos outros.

Do mesmo modo, as grades 10 podem ser diferentes ou mesmo dispensadas.

Lisboa

Claims

ΕΡ 1 483 154/ΡΤ 1/1 REIVINDICAÇÕES 1. Dispositivo para tratamento de um material de embalagem (2) através de radiação UV, à medida que o material avança ao longo de um trajecto (P), compreendendo o dispositivo um invólucro (3) aberto num lado para definir uma janela (4) em frente do referido trajecto (P) e possuindo um revestimento de material reflector (7), uma fonte (6) da referida radiação que se estende longitudinalmente no referido invólucro (3) e através do referido trajecto (P), e um painel (8) ligado ao referido invólucro (3) para fechar a referida janela (4) e proteger a referida fonte (6) da radiação UV, compreendendo o referido painel uma película flexível (9) de um polímero fluorado, compreendendo a referida película (9) de polímero fluorado um polímero da classe perfluoroalcoxi PFA ou MFA, sendo resistente à radiação UV e possuindo uma transparência >80% à referida radiação UV emitida pela referida fonte (6), assim como uma espessura na gama entre 20-200 pm, estando a referida película (9) interposta entre grades rígidas de suporte (10) para protecção da película (9).
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a espessura da referida película ser seleccionada entre 40 pm ou 100 pm. Lisboa,