SE461264B - Saett och anordning att foerbehandla en loepande materialbana - Google Patents

Description

461 264 95* luft som bláses mot banans ena eller båda sidor, varefter banan omformas till en tub med steriliserad insida redo för mottagning av det aktuella steriliserade fyllgodset.

Med exempelvis väteperoxid, som är ett exempel på ett ofta använt steriliseringsmedel vid en aseptisk förpackningsmaskin av det beskrivna slaget, har det visat sig att bakteriologiska avdödningseffekter som väl uppfyller fastställda, hälsomässiga villkor uppnås om steriliseringsmedlet används i form av en lösning innehållande ca 35% väteperoxid (H202) vid en temperatur av ca 65-7500, företrädesvis ca 70°C, om man samtidigt tíllser att kontakten mellan materialbanan och steriliseringslösningen varar åtminstone en viss given tid. Denna kontakttid motsvarar för den löpande materialbanan vid normal produktionstakt för en konventionell förpackningsmaskin en viss kontaktsträcka, vilket innebär att badet innehållande steriliseringslösningen måste uppvisa en motsvarande lång, tillgänglig genomloppssträcka för den löpande materialbanan. Av praktiska skäl, icke minst av utrymmesskäl, är badet ofta inrättat i form av ett s k djupt bad, d v s inrymt i en före maskinens tubformnings- och fyllningszon anordnad, vertikal behållare vars höjd avsevärt överstiger dess bredd. Materialbanan, som skall steriliseras, ledes härvid i en vertikal slinga genom badet runt en vid behàllárens nedre del anordnad rulle med hjälp av vilken den löpande materialbanan hela tiden styres så att varje del av banan befinner sig under vätskenivàn i kontakt med steriliseringslösningen under en tidsperiod, räknat mellan banans inträde och utträde i badet, motsvarande åtminstone den erforderliga kontakttiden. En ytterligare fördel som vinnes genom användningen av det djupa badet är att god kontakt mellan den genomlöpande materialbanan och steriliseringslösningen säkerställes vid åtminstone behållarens nedre parti där kontakten intensifieras genom det rådande högre hydrostatiska trycket som pressar steriliseringslösningen mot den förbipasserande banan. 3 9 3 461 264 Den intensifierade kontakten mellan väteperoxidlösningen och materialbanan är givetvis en fördel ur bakteriologisk avdödningssynpunkt, men innebär samtidigt en ökad risk för att väteperoxidlösningen tränger in i och degraderar material- banans vätskeuppsugande fiberskikt genom banans snittkanter.

Denna risk, som sålunda sammanhänger med det hydrostatiska trycket i badet och följaktligen ökar i takt med att dethydrostatiska trycket ökar, förvärras också något av det faktum att materialbanan vid det kända steriliseringssystemet före inträdet i badet har en temperatur motsvarande rumstemperatur eller i vart fall avsevärt lägre än det uppvärmda steriliseringsbadets temperatur (ca 65-75°C), vilket innebär att den relativt sett kallare materialbanan efter inträdet i badet hinner genomlöpa en viss sträcka under vilken banan upptar värme från den omgivande väteperoxidlösningen, som därigenom lokalt avkyles, innan temperaturjämviktsförhållanden inställt sig mellan väteperoxidlösningen och banan. Såsom tidigare nämnts är den bakteriologiska avdödningseffekten avhängig bland annat väteperoxidlösningens temperatur, och för att kompensera den sålunda mindre aktivt bakterieavdödande kontaktsträckan materialbanan hinner genomlöpa innan den erforderliga temperaturjämvikten mellan väteperoxidlösningen och materialbanan hunnit inställa sig har man därför varit tvungen att något "överdimensionera" badet, d v s göra badet i motsvarande grad djupare än vad som skulle vara fallet om denna temperaturjämvikt hade inställt sig momentant redan vid banans inträde i badet. Överdimensioneringen av badet medför i praktiken ett ytterligare ökat hydrostatiskt tryck och därmed sammanhängande ökad risk för vätskeinträngning i banan vid de djupare partierna av badet eller att badet med bibehàllet djup göres bredare och sålunda blir mer utrymmeskrävande.

Den ovan beskrivna metoden att sterilisera en förpackninga- materialbana med användning av ett varmt bad innehållande ett kemiskt steriliseringsmedel, företrädesvis väteperoxid, kan 461 254 33 emellertid förbättras om banan före passagen genom badet utsätts för en värmebehandling, och närmare bestämt har det i enlighet med föreliggande uppfinning visat sig att väsentliga fördelar vinnes om banan under en sådan föregående värmebehandling värmes i sådan utsträckning att banans temperatur vid inträdet i badet uppgår till eller något överstiger den aktuella badtemperaturen.

Genom att materialbanan, såsom föreslås enligt föreliggande uppfinning, förvärmes så att dess temperatur åtminstone motsvarar eller företrädesvis något överstiger den aktuella badtemperaturen vid banans inträde i badet reduceras eller t o m helt elimineras den tidigare beskrivna, ur bakteriologisk avdödningssynpunkt mindre aktiva badzonen och säkra förutsättningar skapas för att_ingen negativ temperaturbalans mellan materialbanan och väteperoxidlösningen skapas i någon del ' av det uppvärmda badet som därigenom inte behöver överdimensioneras genom att göras vare sig djupare och/eller bredare utan i praktiken kan ges exakt de minimala dimensioner som krävs för att vid givna förutsättningar beträffande väteper- oxidlösningens temperatur och koncentration uppnå den eftersträvade bakteriologiska avdödningseffekten efter en minsta given uppehàllstid i badet.

Genom att förvärma materialbanan sà att dess temperatur vid inträdet i badet t 0 m är nägra grader högre än den aktuella badtemperaturen har det visat sig att badet t o m kan göras ytterligare något mindre, företrädesvis grundare, än vad som exempelvis teoretiskt skulle krävas om banans temperatur exakt motsvarade badtemperaturen, utan åtföljande försämrad bakteriologisk avdödningseffekt. Detta beror pà att en sådan överdriven förvärmning i sig medför en förbättrad avdödningseffekt genom att bakterierna pà materialbanan vid dessa höga temperaturer (70-90°C) i viss mån uttorkas och därigenom blir mer känsliga för påverkan av väteperoxid- lösningen. r: 461 264 Genom den föreslagna förvärmningen av materialbanan, i synnerhet om denna utgörs av ett förpackningsmaterial bestående av plastbelagt papper, vinnes vidare den fördelen att lättflyktiga, opolymeriserade eller ofullständigt polymeriserade monomerer som kan finnas i och medfölja materialbanans plast- beläggningar och som kan ge bismak åt eller pà annat sätt påverka den sedermera framställda förpackningsbehàllarens fyllgods, förflyktigas och avlägsnas fràn materialbanan. Denna bortdrivning av lättflyktiga, smakförsämrande plastkomponenter kan ytterligare effektiviseras genom att materialbanan under förvärmningen samtidigt utsätts för en evakuering, varigenom även plast- och pappersdamm och även eventuellt förekommande damm av annat slag bortsuges från materialbanan och sàlunda hindras från att medfölja banan ner i och förorena väteperoxid- lösningen. ' Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med särskild hänvisning till bifogade ritning pà vilken Figur 1 schematiskt belyser sättet enligt uppfinningen vid framställning av s k aseptiska förpackningsbehàllare enligt en i och för sig välkänd framställningsprincip och Figur 2 visar en anordning för genomförande av det i figur 1 visade sättet enligt uppfinningen.

I'en1ighet med den i figur l översiktligt àskàdliggjorda framställningsprincipen framställes aseptiska förpackningsbehàllare 1, sàsom tidigare beskrivits, med hjälp av en konventionell förpackningsmaskin som från en bana 2 framställer förpackningar genom att banans båda längsgående m kanter förenas med varandra till bildande av en nedåt CT tillväxande tub 3 som via ett (icke visat) genom tubens övre öppna ände inskjutande produktfyllrör fylles med aktuellt, sterilbehandlat fyllgods. Tuben 3 uppdelas genom upprepade flatpressningar och tvärförseglingar vinkelrätt mot tubens längdaxel i slutna, kuddformade behàllarenheter l' vilka därefter särskiljes fràn varandra genom snitt i tvärförseglings- 461 264 93 områdena samt efter lämplig vikformning och försegling lämnar maskinen i form av färdiga, aseptiska förpackningar l med vanligtvis parallellepipedisk form. Såsom tidigare nämnts är villkoren för att de färdiga förpackningarna 1 skall vara aseptiska att såväl fyllgodset som banan 2 är steriliserade före kontakten med varandra samt att själva tubformnings- och fyllningsoperationen sker under betingelser som förhindrar infektion av det steriliserade förpackningsmaterialet och fyllgodset.

Steriliseringen av fyllgodset sker vanligtvis genom en värmebehandling under vilken fyllgodset uppvärmes efter ett givet temperatur/tids-schema och den reinfektionsförhindrande eller aseptiska miljön säkerställas av att maskinens tubformnings- och fyllningsoperation sker inom ett omgivningen utestängande hölje inom vilket man upprätthåller ett visst övertryck av tillförd, varm luft som effektivt förhindrar inträngning av osteril omgivningsluft.

Steriliseringen av materialbanan 2 sker genom att banan i så nära anslutning som möjligt till maskinens tubformnings- och fyllningszon bringas i kontakt med ett vätskeformigt, kemiskt steriliseringsmedel som i det visade utföringsexemplet i figur 1 är inrättat i form av ett s k djupt bad i en vertikal, med streckade linjer visad behållare 4 genom vilken banan 2 ledes i en vertikal slinga runt en vid badets 4 nedre del anordnad rulle 5. Behållaren 4 uppvisar, såsom tydligt framgår av figur 1, en höjddimension som avsevärt överstiger behållarens motsvarande breddimension i horisontalplanet tvärs materialbanans 2 löpriktning.

I det här valda exemplet antas materialbanan 2 bestå av ett -laminerat material innefattande ett stomskikt av papper eller ' kartong med yttre skikt av termoplast, företrädesvis polyeten, samt ett eller flera mellan plast- och stomskiktet anordnade skikt av andra material, t ex metallfolie, eller plast av annat slag än det här nämnda. Exempelvis kan förpackningsmaterialet ha m 95” 461 264 följande komventionella sammansättning, räknat från banans utsida till dess insida: LDPE/papper eller kartong/LDPE/A1-folie/LDPE, vilket material uppvisar goda täthetsegenskaper gentemot vätska, gaser och ljus och dessutom är lätt att försegla genom konventionell s k värmeförsegling. I det valda exemplet förutsättes vidare att det kemiska steriliserinsmedlet utgöres av en ca 30-50 w/v% väteperoxidlösning uppvärmd till ca 65-7500, t ex 70°C, samt att den peroxidinnehållande behållaren 4 är så dimensionerad att varje del av den genomlöpande materialbanan 2 vid den aktuella maskinhastigheten befinner sig i kontakt med väteperoxidlösningen i badet 4 tillräckligt länge för att ge en acceptabel bakteriologisk avdödningseffekt.

Från behållaren 4 ledes den väteperoxidbemängda banan genom nypet mellan två mangelvalsar 6 med vars hjälp medföljande överskott av väteperoxidlösning mekaniskt avpressas fràn banan och àterföres ner i behållaren 4, samt vidare upp i maskinens tubformnings- och fyllningszon vid vars inträde banan passerar ett antal mot banans insida riktade munstycken genom vilka varm luft blåses för bortdrivning av kvarvarande mängder väteperoxid före materialbanans omformning till tubform.

I enlighet med föreliggande uppfinning finns före det djupa badet, räknat i materialbanans med pilar utvisade löpriktning, ett med streckade linjer visat uppvärmningsområde 7 genom vilket banan 2 ledes för kombinerad konditionering och uppvärmning före inträdet i badet. Inom området 7 finns, figur 2, en väsentligen rektangulär box 8, vars övre ände såsom närmare visas i uppvisar en smal, efter banan anpassad inloppsspalt 9 och vars undre ände är öppen och tätande ansluter sig till den efterföljande behållaren 4 i området för banans inträde i badet. uetešter baxene s einer 'sa finne ett antal jämnt fördelade eavai i tvärled som längsled, mot den genomlöpande banans båda sidor riktade munstycken 10 som via en gemensam ledning 16 står i förbindelse med en varmluftkälla och som riktar utströmmande varmluft direkt mot banans båda sidor, såsom antyds med hjälp av 461 264 93 de utritade pilarna i figur 2. I omedelbar anslutning till boxens 8 spaltformade inloppsöppning 9 uppvisar boxen 8 ett såsom evakueringskammare tjänande, utvidgat parti ll med förträngd, spaltformad inloppsöppning 12 samt till evakueringskammaren 13 anslutna förbindelsedon 14, belägna företrädesvis pà ömse sidor om banan 2, vilka via en ledning 15 är förbundna med en icke visad vakuumkälla.

Under passagen genom den i figur 2 visade boxen 8 inom konditionerings- och uppvärmningsområdet 7 kommer sålunda banan 2 att passera ett genom munstyckena 10 utströmmande flöde av varm luft som genom det i evakueringskammaren 13 upprätthàllna undertrycket riktas motströms mot banan och styres till intensiv kontakt med banans bàda sidor inom området for den snävt utformade spaltöppningen 9, varigenom en effektiv uppvärmning av banan eller åtminstone av banans yttre plastbeläggningar erhålles. Genom uppvärmningen frigöras lättflyktiga, bismakgivande komponenter från banans plastbeläggningar, vilka rycks med av det motströmmande luftflödet och evakueras genom anslutningsdonen 14, och vidare åstadkommer denna luftström en viss bortblàsning av fiber- och plastdamm som också sugs ut genom de evakuerande från att följa banan anslutningsdonen 14 och sålunda hindras 2 ner i och förorena steriliseringsbadet.

En uppvärmningsanordning av det slag som nyss beskrivits och med vars hjälp det sålunda är möjligt att såväl förvärma som rengöra banan före dess inträde i det efterföljande steriliseringsbadet har visat sig vara särskilt fördelaktig vid sterilisering av förpackningsmaterialbanor innefattande skikt av papper eller kartong och plast, men inom ramen för uppfinningens allmänna bakomliggande grundidé är det naturligtvis möjligt att använda även andra typer av uppvärmningsanordningar för att ombesörja den eftersträvande förvärmningen av en materialbana som i steriliseringssyfte är avsedd att föras genom ett vätskeformigt steriliseringsmedel.

Claims (8)

93 461 264 PATENTKRAV

1. l. Sätt att förbehandla en löpande materialbana (2) som i steriliseringssyfte föres genom ett uppvärmt bad innehållande ett steriliseringsmedel, k ä n n e tie c k n a t a v, att banan värmes så att dess temperatur motsvarar eller något överstiger den aktuella badtemperaturen vid banans inträde i badet.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att banan evakueras under uppvärmningen.

3. Sätt att förbehandla en laminerad förpackningsmaterialbana, innefattande skikt av papper och plast samt eventuellt en mellan pappers- och plastskikten anordnad metallfolie, enligt krav 1 eller 2, varvid banan i nämnda steriliseringssyfte föres genom ett till 65-75, företrädesvis 70°C uppvärmt bad innehållande 35%-ig väteperoxidlösning, k ä n n e t e c k n a t a v, att banan värmes så att dess temperatur uppgår till 70-90, företrädesvis 80°C vid inträdet i badet.

4. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v, att banan värmes medelst varm luft som blàses mot banans båda sidor, färeträdesvis motströms banans löpriktning.

5. Sätt enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t a v, att banan föres genom en smal spalt (9) genom vilken den varma luften evakueras för intensiv motströmskontakt med den genomlöpande banan.

6. Anordning för att förbehandla en löpande materialbana (2) som i steriliseringssyfte föres i en vertikal slinga ner genom en behållare (4) innehållande ett uppvärmt bad av ett steriliseringsmedel, k ä n n e t e c k n a d a v, att den innefattar en före behållaren (4) anordnad uppvärmningsanordning med hjälp av vilken banan är anordnad att värmas så att dess temperatur motsvarar eller företrädesvis något överstiger den aktuella badtemperaturen vid inträdet i badet. 461 264 fi? 10

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d att uppvärmningsanordningen innefattar en med inlopp (9) och utlopp a v, försedd, rektangulär box (8) uppvisande mot den genomlöpande banans båda sidor riktade munstycken (10) vilka står i förbindelse med en källa för varm luft.

8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d a v, att inloppet (9) är utformat som en smal spaltöppning som via en med förbindelsedon (14) försedd evakueringskammare (13) är förbunden med en vakuumkälla.