專利名稱：：成型—充注—密封機(jī)用的帶材材料滅菌裝置的制作方法
背景技術(shù)：
：發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種滅菌系統(tǒng)和滅菌方法，用于對(duì)送入成型-充注-密封機(jī)的帶材材料進(jìn)行滅菌。更特別地，本發(fā)明涉及這樣的滅菌系統(tǒng)和滅菌方法，該系統(tǒng)和方法對(duì)高速送進(jìn)成型-充注-密封機(jī)的帶材實(shí)現(xiàn)高效滅菌。相關(guān)技術(shù)說(shuō)明迄今為止，柔性包裝，特別是無(wú)菌包裝的成型、充注和密封，已經(jīng)通過(guò)各種技術(shù)和裝備在進(jìn)行。但是，由于所成型和充注的包裝的特性，以及無(wú)菌環(huán)境的要求，傳統(tǒng)的系統(tǒng)不能以高速度生產(chǎn)無(wú)菌的自穩(wěn)定(self-stable)產(chǎn)品。希望充注線實(shí)現(xiàn)300包裝/每分鐘以上，最好600包裝/每分鐘以上效率達(dá)到80％至85％，但是。迄今為止這種速度還不能實(shí)現(xiàn)。因此，現(xiàn)有技術(shù)需要一種系統(tǒng)和方法，能夠比現(xiàn)有技術(shù)和系統(tǒng)以更高的速度成型、充注和密封柔性包裝。但是，速度愈高，成功滅菌水平的實(shí)現(xiàn)就變得更成問(wèn)題，這是由于隨著送進(jìn)速度的提高，帶材在任何滅菌站的滯留時(shí)間減短。發(fā)明概述因此，本發(fā)明的主要方面在于提供一種高效率的滅菌系統(tǒng)和滅菌方法，從而允許在高速成型-充注-密封包裝機(jī)上使用。本發(fā)明的主要目的在于實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，由于各組合起來(lái)的滅菌步驟，接受滅菌的帶材上的高抗性孢子，例如微小桿菌或其它微生物累積降低5log。本發(fā)明的諸方面，是通過(guò)提供一種裝置總體實(shí)現(xiàn)的，該裝置用于對(duì)送入成型-充注-密封包裝機(jī)的帶材材料滅菌，該裝置包括第一液態(tài)化學(xué)物質(zhì)浴槽，該液態(tài)化學(xué)物質(zhì)例如是酸溶液，用于對(duì)經(jīng)過(guò)浴槽的帶材進(jìn)行預(yù)洗；第二液態(tài)滅菌劑浴槽，用于對(duì)經(jīng)過(guò)浴槽的帶材進(jìn)行滅菌；清潔裝置，用于對(duì)從浴槽中離開的帶材清潔過(guò)剩的滅菌劑；和送進(jìn)裝置，用于輸送帶材材料，使其通過(guò)設(shè)置有酸和滅菌劑的第一和第二浴槽，以及清潔裝置。本裝置還包括第一再循環(huán)裝置，用于將調(diào)節(jié)到適當(dāng)濃度的酸溶液，經(jīng)過(guò)返回導(dǎo)管，送回第一浴槽，該返回導(dǎo)管設(shè)置在第一浴槽出口和第一浴槽入口之間；和第一再循環(huán)箱，其連接在第一浴槽內(nèi)所述第一再循環(huán)箱具有一個(gè)入口，以適應(yīng)附加預(yù)洗化學(xué)物質(zhì)的引入。第二循環(huán)裝置用于將液態(tài)滅菌劑送回第二浴槽，也可通過(guò)返回導(dǎo)管和第二再循環(huán)箱設(shè)置第二循環(huán)裝置，在第二浴槽的出口與第二浴槽的入口之間設(shè)置該返回導(dǎo)管，在返回導(dǎo)管上設(shè)有該第二再循環(huán)箱，該第二再循環(huán)箱具有一個(gè)入口，以適應(yīng)附加滅菌劑的引入。在一個(gè)推薦實(shí)施例中，預(yù)洗酸可以是檸檬酸或醋酸。預(yù)洗站還可能包括用于滅菌的臭氧化水(ozonatedwater)。液態(tài)滅菌劑可以是雙氧水(H2O2)、臭氧化水或它們的混合物。根據(jù)本發(fā)明，用于制造包裝的帶材材料，可以是塑料、塑料層壓板、柔性箔層壓板、箔和塑料的組合物、紙和塑料的復(fù)合材料，或者任何其它適合的柔性材料。包裝里可以充注要保存的熱的或冷的無(wú)菌液體，例如柑橘(檸檬)汁，低酸飲料，例如奶制品、茶、咖啡，和包括柑橘果肉和水果顆粒的顆粒物質(zhì)。與本發(fā)明的上述特征相協(xié)調(diào)一致，還設(shè)置了預(yù)處理站和后處理站。在輸入端，為帶材設(shè)置了離子化空氣處理站。在輸出端還設(shè)置了刮除輥、熱空氣刮刀(hotairknives)和紫外線輻射裝置，在帶材離開滅菌液浴槽時(shí)，對(duì)帶材提供后處理。本發(fā)明應(yīng)用的其它領(lǐng)域，從下面給予的詳細(xì)說(shuō)明將變得一目了然。不過(guò)，應(yīng)當(dāng)了解，詳細(xì)說(shuō)明和特定的例子，盡管作為本發(fā)明的推薦實(shí)施例給予了說(shuō)明，這僅僅是作為例證，因?yàn)?，?duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，從詳細(xì)說(shuō)明中將變得一目了然的是，在本發(fā)明的精神與范圍之內(nèi)，可以有各種修改和變型。對(duì)附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明從下面的詳細(xì)說(shuō)明和附圖，對(duì)本發(fā)明的了解將變得更為全面，這些圖僅僅是作為例證給出的，并不能因此構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制，其中圖1是整個(gè)成型-充注-密封系統(tǒng)的示意框圖，其中，應(yīng)用了本發(fā)明的滅菌系統(tǒng)；圖2是一個(gè)示意框圖，描繪了本發(fā)明的滅菌系統(tǒng)和方法成行排列的組成部分；和圖3是圖2所示滅菌系統(tǒng)機(jī)械布局的一個(gè)推薦實(shí)施例的透視圖。對(duì)推薦實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明圖1公開了本發(fā)明的系統(tǒng)與方法的包裝成型和滅菌裝置。用于制造帶材W的薄膜，可以由包裝輥坯送料機(jī)6供給。帶材W隨后穿過(guò)滅菌裝置7向前行進(jìn)。帶材W從滅菌器7出現(xiàn)，并穿過(guò)口袋側(cè)邊密封轉(zhuǎn)臺(tái)8行進(jìn)，在這里制成口袋P的側(cè)接縫。帶材W繞惰輪9行進(jìn)，到達(dá)冷態(tài)口袋充注機(jī)11的外周邊。帶材W上已充注的口袋從充注機(jī)11出現(xiàn)，通過(guò)連續(xù)的超聲頂部密封機(jī)18，在此，將已充注后的口袋的頂部開口密封。在這里，包裝可以從滅菌環(huán)境或超凈環(huán)境進(jìn)入僅僅是清潔的環(huán)境，因?yàn)?，里面包裝有滅菌液體或其它物質(zhì)的包裝，已經(jīng)被氣密密封。從密封機(jī)18出現(xiàn)的帶材W穿過(guò)一臺(tái)吸管敷設(shè)裝置20，此裝置可以在每一個(gè)包裝上固定一根吸管。帶材W隨后通過(guò)一臺(tái)沖孔或切割模具22將密封的包裝分離成單個(gè)的包裝，用于供輔助包裝機(jī)30處理，此輔助包裝機(jī)可以以大約每分鐘720包裝的速度制成盒、多件包裝(multi-paks)等等。滅菌系統(tǒng)7在圖2所示的框圖中給予了更詳細(xì)的說(shuō)明。如圖所示，帶材W從左向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一系列的站，以對(duì)帶材進(jìn)行處理。在入口端，設(shè)置了一種離子化空氣沖洗站40。緊隨離子化沖洗站40之后的，是預(yù)洗浴槽42，浴槽內(nèi)裝有檸檬酸、醋酸(酒石酸、乳酸、蘋果酸或其它有機(jī)酸)。預(yù)洗浴槽42還設(shè)置了再循環(huán)導(dǎo)管42R，該導(dǎo)管具有與其連接的再循環(huán)箱42T。緊隨預(yù)洗浴槽42之后的是滅菌浴槽44，該浴槽裝有雙氧水(H2O2)和臭氧化水。浴槽44也設(shè)有再循環(huán)導(dǎo)管44R，該導(dǎo)管具有與其連接的再循環(huán)箱44R。再循環(huán)箱42T和44T兩者的設(shè)置，均是為了對(duì)分別在浴槽42和44內(nèi)的相應(yīng)液體，在其再循環(huán)范圍內(nèi)，方便地調(diào)節(jié)該液體的濃度，以便控制清洗效率。經(jīng)過(guò)浴槽44之后，帶材W穿過(guò)一排刮除輥46和熱空氣刮刀48，以從帶材上去除過(guò)剩的滅菌劑和化學(xué)物質(zhì)。作為帶材W的最后處理，帶材通過(guò)紫外線照射站50，用以在帶材進(jìn)入圖1中所示的成型-充注機(jī)之前，進(jìn)一步滅菌。更詳細(xì)地參看圖2方框圖所示的系統(tǒng)和方法，在清洗站40，對(duì)帶材W的離子化空氣沖洗，正好設(shè)置在其進(jìn)入預(yù)洗浴槽42之前，是為在相應(yīng)的酸和滅菌劑浴槽42和44的處理，進(jìn)行有效的預(yù)處理。這種離子化空氣沖洗可以減少微生物污染度(microbialload)高達(dá)1log。預(yù)洗浴槽42的使用取決于所包裝的產(chǎn)品是什么，即取決于是環(huán)境充注保藏、熱充注保藏或滅菌充注保藏。濃度達(dá)5％(推薦1-3％)的食品級(jí)檸檬酸或醋酸，可以在浴槽42中使用，以1米/秒(可以高達(dá)2米/秒)的速度對(duì)帶材進(jìn)行預(yù)洗。其它的酸，例如酒石酸、乳酸和蘋果酸以及水，可以在預(yù)洗浴槽42中使用。在高速下的機(jī)械清洗作用和在溫度為65℃的化學(xué)物質(zhì)中清洗，會(huì)有助于減少微生物污染度1-2log。在再循環(huán)箱42T中的臭氧化水，可以用于滅菌的應(yīng)用，以增強(qiáng)滅菌效果。在再循環(huán)箱中液體的溫度，可以高達(dá)30℃，其濃度推薦達(dá)25ppm(最好10ppm)。在預(yù)洗浴槽中的暴露時(shí)間小于1-2秒，推薦1秒，不過(guò)，這要根據(jù)帶材W的速度改變。在一個(gè)推薦實(shí)施例中的最后清洗與滅菌浴槽44，裝的是過(guò)氧化氫基化學(xué)物質(zhì)(過(guò)氧化氫、過(guò)氧醋酸等等)。對(duì)于用于滅菌的，推薦用雙氧水(H2O2)，在溫度70℃時(shí)濃度達(dá)50％，帶材在其中的暴露時(shí)間為1-3秒。對(duì)于不同的化學(xué)物質(zhì)，具體的處理?xiàng)l件將有所改變。對(duì)于非滅菌的應(yīng)用，預(yù)洗可以使用酸或水，而在滅菌浴槽44中最終洗，可以有臭氧化水。或者，作為替換，滅菌浴槽中的液體可以包括雙氧水(H2O2)和臭氧化水的混合物。在處理站46，過(guò)剩的滅菌劑被刮除輥46和熱空氣刮刀48在溫度達(dá)150℃的狀態(tài)下去除。在處理站50，帶材被暴露在紫外線光線的照射下，紫外線的波長(zhǎng)為200-260納米，推薦用波長(zhǎng)為254納米的低壓到中壓燈。紫外線處理可以采用達(dá)3秒的暴露時(shí)間(推薦達(dá)到200兆焦耳/平方厘米)，不過(guò)，這樣可能費(fèi)用昂貴，且實(shí)際上難于實(shí)現(xiàn)。因此，無(wú)論如何，紫外線處理應(yīng)當(dāng)保證至少100兆焦耳/平方厘米。參看圖3，該圖描述了圖2所述系統(tǒng)的機(jī)械布局的一個(gè)推薦實(shí)施例，處理站40、42、44、46和50，在滅菌裝置7中示出為一排排列。從圖紙的左側(cè)開始，離子化空氣預(yù)沖洗站40，設(shè)置在帶材W進(jìn)入預(yù)洗浴槽42的入口處。預(yù)洗浴槽42設(shè)置了化學(xué)物質(zhì)入口42-I，用于將酸溶液引入其中。浴槽42還設(shè)置了出口42-O，用于與圖2所示的再循環(huán)導(dǎo)管42R和再循環(huán)箱42T連接。設(shè)置了一系列上送進(jìn)輥?zhàn)?3和下送進(jìn)輥?zhàn)?7，用于輸送帶材，當(dāng)帶材穿過(guò)滅菌裝置到成型-充注-密封機(jī)時(shí)，使其經(jīng)過(guò)裝在相應(yīng)的浴槽42和44中的液體。滅菌浴槽44包括化學(xué)物質(zhì)的出口44-O，用于與圖2所示的再循環(huán)導(dǎo)管44R和再循環(huán)箱44T連接。循環(huán)浴槽44還設(shè)有一個(gè)適當(dāng)?shù)娜肟?，設(shè)置在圖3所示裝置的另一側(cè)，但是，為了清晰起見，此入口并未示出。相應(yīng)的循環(huán)泵(未示出)也設(shè)置在適當(dāng)位置。在浴槽44的出口，設(shè)置了刮除輥46，用于從帶材W上刮除過(guò)剩的滅菌劑和化學(xué)物質(zhì)。還設(shè)置了熱空氣刮刀48，用于從帶材上進(jìn)一步去除過(guò)剩的化學(xué)物質(zhì)。這些被去除的化學(xué)物質(zhì)，落入傾斜的化學(xué)物質(zhì)排放盤45，并返回滅菌浴槽44供再使用。再有，由于化學(xué)物質(zhì)排放盤45從帶材W的下面通過(guò)，從流經(jīng)排放盤的滅菌液產(chǎn)生的揮發(fā)物，接觸覆在上面的帶材W，進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)帶材的滅菌。在圖3所示滅菌裝置7的出口端，設(shè)置了適當(dāng)?shù)淖贤饩€光源、相應(yīng)的反射器和裝置50，以在帶材進(jìn)入成型-充注-密封機(jī)之前，執(zhí)行最終的滅菌處理。本發(fā)明的說(shuō)明如上所述，顯然可以通過(guò)多種方式給予改變。這些改變并不認(rèn)為是超出本發(fā)明的精神和范圍，而所有這些修改，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，均包括在下述權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種對(duì)送入包裝成型-充注-密封機(jī)的帶材材料進(jìn)行滅菌的裝置，該裝置包括裝液態(tài)化學(xué)物質(zhì)的第一浴槽，其對(duì)通過(guò)該浴槽的帶材進(jìn)行預(yù)洗；裝液態(tài)滅菌劑的第二浴槽，其對(duì)通過(guò)該浴槽的帶材滅菌；清潔裝置，其對(duì)從浴槽中出來(lái)的帶材去除過(guò)剩的滅菌劑；送進(jìn)裝置，其輸送帶材材料，使其通過(guò)第一和第二滅菌浴槽和清潔裝置。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，化學(xué)物質(zhì)是一有機(jī)物，該有機(jī)物從下列一組有機(jī)物中選擇，該組有機(jī)物包括檸檬酸、醋酸、酒石酸、乳酸或蘋果酸。3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，液態(tài)滅菌劑是臭氧化水。4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，液態(tài)滅菌劑是過(guò)氧化氫。5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的裝置，還包括一紫外線(UV)輻射源，其向所述帶材發(fā)射紫外線(UV)，以進(jìn)一步對(duì)帶材滅菌。6.如權(quán)利要求1所述裝置，還包括第一再循環(huán)裝置，其將過(guò)剩的液態(tài)酸性化學(xué)物質(zhì)送返所述第一浴槽。7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述第一再循環(huán)裝置包括返回導(dǎo)管，其設(shè)置在第一浴槽的出口與第一浴槽的入口之間；和第一再循環(huán)箱，其連接在第一浴槽內(nèi)，所述第一再循環(huán)箱具有一個(gè)入口，以容納引入的附加預(yù)洗材料。8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，附加預(yù)洗材料是臭氧化水。9.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括第二再循環(huán)裝置，其將液態(tài)滅菌劑送返所述第二浴槽。10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述第二再循環(huán)裝置包括一個(gè)傾斜的滴盤，其設(shè)置在帶材的下方，從過(guò)剩的滅菌劑被去除的部位向與浴槽液體連通的部位傾斜。11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述第二再循環(huán)裝置包括返回導(dǎo)管，其設(shè)置在第二浴槽的出口與第二浴槽的入口之間；和第二再循環(huán)箱，其具有一個(gè)入口，以容納引入的附加滅菌劑。12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，附加滅菌劑是臭氧。13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，附加滅菌劑是H2O2。14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，附加滅菌劑是臭氧和H2O2兩者。15.如權(quán)利要求6所述的裝置，還包括第二再循環(huán)裝置，其將滅菌液送返所述第二浴槽。16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述第二再循環(huán)裝置包括返回導(dǎo)管，其設(shè)置在第二浴槽的出口與第二浴槽的入口之間；和第二再循環(huán)箱，其具有一個(gè)入口，以容納引入的附加滅菌劑。17.如權(quán)利要求7所述的裝置，還包括第二再循環(huán)裝置，其將液態(tài)滅菌劑送返所述第二浴槽。18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述第二再循環(huán)裝置包括返回導(dǎo)管，其設(shè)置在第二浴槽的出口與第二浴槽的入口之間；和第二再循環(huán)箱，其具有一個(gè)入口，以容納引入的附加滅菌劑。19.如權(quán)利要求18所述的裝置，還包括在帶材材料進(jìn)入所述第一浴槽之前對(duì)帶材施以離子化空氣的施加裝置。20.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括在帶材材料進(jìn)入所述第一浴槽之前對(duì)帶材施以離子化空氣的施加裝置。全文摘要一種滅菌系統(tǒng)，與成型－充注－密封機(jī)一同使用，用于對(duì)被該機(jī)器進(jìn)行加工處理的帶材材料滅菌。帶材連續(xù)地經(jīng)過(guò)離子化空氣沖洗站、化學(xué)物質(zhì)預(yù)洗站、滅菌浴槽、刮除輥、熱空氣刮刀和紫外線照射源。經(jīng)過(guò)相應(yīng)的排成一排的處理設(shè)備的協(xié)同作用，對(duì)高速送進(jìn)的帶材進(jìn)行有效的滅菌。文檔編號(hào)A61L2/10GK1518514SQ02812323公開日2004年8月4日申請(qǐng)日期2002年6月20日優(yōu)先權(quán)日2001年6月21日發(fā)明者塞武加恩·帕拉尼亞帕恩,塞武加恩帕拉尼亞帕恩申請(qǐng)人:可口可樂(lè)公司