SE512092C2 - Sätt och anordning för sterilisering av förpackningsmaterial - Google Patents

Description

1:' int: ::::::f::::' :in ::-:-: 10 15 20 25 30 35 512 092 2 materialbanan med hjälp av mekaniska medel såsom tryckrullar och Iuftknivar, varefter materialet uppvärmes så att eventuella återstående rester av steriliseringsmedlet förångas. Härefter är materialet sterilt i den utsträckning som fordras för förpackning av det aktuella livsmediet.

Det är även känt att sterilisera förpackningsmaterial med hjälp av en kombination av ett kemiskt steriliseringsmedel och strålning, t.ex. väteperoxid och UV- strålning (synergieffekt). Härigenom blir det möjligt att reducera förbrukningen av väteperoxid och/eller reducera dess koncentrationsgrad, vilket är fördelaktigt med tanke på dels kostnaderna för väteperoxiden, dels möjligheterna att effektivt avlägsna densamma från förpackningsmaterialbanan så att inga restmängder återstår.

Applicering av väteperoxiden i samband med denna typ av sterilisering kan ske på olika sätt, t.ex. med hjälp av ett bad, med hjälp av s.k. vätvalsar, vilka överför peroxiden från en behållare till förpackningsmaterialbanans yta eller genom sprayning eller förångning av peroxid på förpackningsmaterialets yta. Det visar sig härvid i praktiken att det är behäftat med vissa svårigheter att applicera steriliseringsmedlet i ett tillräckligt tunt, jämnt skikt. Dessutom har de beskrivna metoderna den nackdelen att icke blott den yta av förpackningsmaterialet som skall kommai kontakt med fyllgodset utan även angränsande områden kommer att i större eller mindre del beläggas med väteperoxid.

Detta är särskilt känsligt vid de längsgående kanter av förpackningsmaterialbanan där denna är skuren, eftersom i dessa områden det centrala fiberskiktet är blottlagt och alltså kan suga upp steriliseringsmedel. l kantområdet uppsuget steriliseringsmedel är betydligt svårare att effektivt avlägsna än steriliseringsmedel som är beläget på förpackningsmaterialets termoplastbelagda ytor. Såväl uppsugningen i materialets kantområde som applicering på materialytor som ej kommer i kontakt med fyllgodset ökar dessutom peroxidförbrukningen på ett onödigt sätt.

Tidigare kända metoder där kemiskt steriliseringsmedel och bestrålning medelst t.ex. UV-ljus utnyttjas för sterilisering av banformigt förpackningsmaterial utnyttjar en strålkälla, vilken som placerad i anslutning till banans rörelseväg, t.ex. intill ett område där banan i plan form löper förbi strålkällan eller inuti en av förpackningsmaterialbanan formad förpackningsmaterialtub. Styrningen av banan respektive tuben i förhållande till strålkällan blir härvid kritisk, eftersom strålningens effekt avtar med kvadraten på avståndet mellan strålkällan och den yta, som skall bestrålas. l praktiken visar det sig svårt att erhålla styrning av banan att denna med säkerhet får en jämn bestrålning per ytenhet. Dessutom kommer eventuella i banans närhet befintliga delar av maskinen, t.ex. styrningar, valsar etc. att medföra risk för avskärmning av t.ex. banans kantområde så att dessa ej utsättes för en tillräcklig strålmängd.

Det är således ett önskemål inom det område av förpackningstekniken som sysslar med aseptisk förpackning av vätskeformigt fyllgods i förpackningsbehållare tillverkade av laminerat, flexibelt papper/plastmaterial att ombesörja en 10 15 20 25 30 35 3' A 512 092 steriliseringsmetod som innefattar användning av såväl kemiskt steriliseringsmedel som ljusbestràlning, vilken metod säkerställer en god och snabb sterilisering utan risk för vare sig ojämn applicering av det kemiska steriliseringsmedlet som ojämn bestrålning.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är således att ombesörja en metod att sterilisera ban- eller arkformigt material medelst ett kemiskt steriliseringsmedel och ljus, vilken metod gör det möjligt att säkerställa att ett jämnt skikt av steriliseringsmedel med önskad tjocklek appliceras endast på de ytor av förpackningsmaterialet där så är önskvärt.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att ombesörja en steriliseringsmetod av nämnda slag, vilken steriliseringsmetod gör det möjligt att säkerställa att den yta av förpackningsmaterialet som skall steriliseras i sin helhet utsättes för en jämn och effektiv bestrålning.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att ombesörja en steriliseringsmetod av ovannämnda typ, vilken steriliseringsmetod säkerställer minimal förbrukning av steriliseringsmedel samt trots detta en effektiv och säker sterilisering.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att ombesörja en steriliseringsmetod av ovannämnda typ, vilken steriliseringsmetod undviker tidigare nackdelar och är enkel, säker och föga kostnadskrävande samt lämplig för användning i moderna, snabba förpackningsmaskiner.

Ovannämnda och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att ett sätt att sterilisera ban- eller arkformigt material medelst ett kemiskt steriliseringsmedel och ljus getts känneteoknen, att den yta av materialet som skall steriliseras anpressas mot en genomskinlig vägg med steriliseringsmedlet mellan materialytan och väggen under det att materialytan belyses medelst UV-ljus via den genomskinliga väggen.

Föredragna utföringsformer av sättet enligt uppfinningen har vidare getts de av underkraven 2-5 framgående kännetecknen.

Det är även ett önskemål inom det aktuella förpackningsområdet att ombesörja en anordning för genomförande av ovannämnda sätt, d.v.s. en anordning för effektiv sterilisering av ban- eller arkformigt material medelst ett kemiskt steriliseringsmedel och ljus.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är således även att ombesörja en anordning för sterilisering av ban-eller arkformigt material medelst ett kemiskt steriliseringsmedel och ljus, vilken anordning innefattar don för att belägga önskad del av materialytan med ett jämnt skikt av kemiskt steriliseringsmedel samt don för att utsätta den steriliseringsmedelbelagda ytan för en förutbestämd, jämn bestrålningsdos.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att ombesörja en anordning, vilken gör det möjligt att på ett rationellt sätt belägga banformigt förpackningsmaterial med steriliseringsmedel samt att styra den i kontakt med .zclll 10 15 20 25 30 35 512 092 4A steriliseringsmedelsskiktet befintliga materialbanan på förutbestämt avstànd från stràlkällan.

Ett ytterligare ändamàl med föreliggande uppfinning är att ombesörja en anordning av ovannämnda typ, vilken anordning har enkel och tillförlitlig konstruktion och är lämplig att användas tillsammans med moderna, högkapacitlva förpackningsmaskiner.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är slutligen att ombesörja en steriliseringsanordning av ovannämnda typ, vilken steriliseringsanordning ej är behäftad med de nackdelar som tidigare kända anordningar uppvisar.

Ovannämnda och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att en anordning för sterilisering av ban- eller arkformigt material medelst ett kemiskt steriliseringsmedel och ljus getts kännetecknen, att den innefattar en genomskinlig vägg med en första sida i form av en arbetsyta och en vid väggens motsatta sida belägen strålkälla.

Föredragna utföringsformer av anordningen enligt uppfinningen har vidare getts de av underkraven 7-10 framgående kännetecknen.

Genom sättet och anordningen enligt uppfinningen blir det således för första gången möjligt att vid tillverkning av aseptiska förpackningsbehållare från ban- eller arkformigt förpackningsmaterlal i en modern, snabb förpackningsmaskln säkerställa en god sterilisering med hjälp av en kombination av kemiskt steriliseringsmedel och ljusbestrålning. Metoden och anordningen säkerställer att skiktet av kemiskt steriliseringsmedel får önskad jämn tjocklek samtidigt som bestràlningen av det i kontakt med steriliseringsmedlet befintliga förpackningsmaterialet blir jämnt fördelat över hela den önskade ytan, vilket ger optimal steriliseringseffekt, minimal förbrukning av steriliseringsmedel samt minimala restmängder.

En föredragen utförlngsform av såväl sättet som anordningen enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare under särskild hänvisning till bifogade ritning, vilken blott visar de för förståelse av uppfinningen oundgängliga detaljerna.

Figuren visar delvis i genomskärning och i kraftig förenkling en anordning för genomförande av sättet enligt uppfinningen.

Anordningen enligt uppfinningen är avsedd att placeras i en förpackningsmaskln av känd typ, t.ex. en förpackningsmaskln av den huvudtyp som visas i tidigare nämnda EP patent 91712, till vilket hänvisas för ytterligare information. Anordningen enligt uppfinningen kan emellertid även användas separat, och såväl anordningen som metoden är givetvis tillämplig för andra typer av förpackningsmaterlal, t.ex. ban- eller arkformigt material som uteslutande består av ett eller flera plastskikt, material som innefattar olika skikt av t.ex. metall eller liknande.

Den föredragna utförlngsform av anordningen enligt uppfinningen som visas i figuren innefattar ett antal don för att dels applicera kemiskt steriliseringsmedel på en 10 15 20 25 30 235 5122 i 512 992 förpackningsmaterialbana 1, dels utsätta förpackningsmaterialbanan för strålning.

Förpackningsmaterialbanan 1 kan givetvis också bestå av ett antal materialark, vilka antingen pà lämpligt sätt förknippats med varandraeller ledes genom anordningen med hjälp av en icke visad transportör av känd typ, t.ex. remmar eller gripdon för de individuella arken. Då förpackningsmaterialet emellertid har formen av en förpackningsmaterialbana bortfaller behovet av någon separat transportör och banan kan ledas genom anordningen enligt uppfinningen blott med hjälp av lämpligt utformade styrorgan 2, vilka t.ex. kan utgöras av odrivna styrvalsar, vilka liksom övriga i anordningen befintliga organ uppbäres av ett i sig känt, i figuren icke visat stativ.

Företrädesvis kombineras den i materialbanans 1 rörelseriktning sett sista styrvalsen med en driwals 14 med friktionsyta, vilka valsar mellan sig griper materialet och säkerställer en jämn och säker frammatning. Driwalsen är på känt sätt förbunden medelst en elektrisk drivmotor. Anordningen enligt uppfinningen innefattar vidare en huvudsakligen mellan styrorganen 2 anordnad vals 3, vilken är fritt roterbart upphängd runt ett rotationscentrum 4. Valsen 3 innefattar en huvudsakligen cylindrisk, genomskinlig vägg 5 av t.ex. kvartsglas eller något annat material som i maximal utsträckning är genomskinligt eller genomsläppligt för strålar med en våglängd av mellan 1 och 325 nm, d.v.s. vad som vanligen benämnes ultraviolett strålning (UV- strålning). En strålkälla 6 är anordnad inne i valsen 3 mellan dennas icke visade gavlar samt riktad mot en del av den genomskinliga väggen, företrädesvis mellan 'A och ß omkretsen av valsen 3. Stråikällan 6 är med andra ord sä orienterad, att den kommer att belysa en del av förpackningsmaterialet 1 som på sin väg mellan de båda styrorganen 2 anligger mot valsens 3 arbetsyta, d.v.s. den genomskinliga väggens 5 yttre yta. Såväl valsen 3 som styrorganen 2 är företrädesvis även försedda med flänsar (ej visat i fig.) för styrning av förpackningsmaterialet 1 i sidled. Styrorganen 2 och valsen 3 kan även vara försedda med olika kända organ för bromsning och/eller drivning av valsarna, varigenom det blir möjligt att säkerställa en förutbestämd, önskad bansträckning i förpackningsmaterialet 1 då detta under förflyttningen mellan styrorganen 2 anligger mot valsens 3 cylindriska yta, d.v.s. väggens 5 yttre yta.

Förpackningsmaterialets 1 banriktning indikeras med hjälp av pilen 7.

Vid valsens 3 fria del, d.v.s. vid den del av valsen 3 som temporärt ej är i kontakt med förpackningsmaterialet 1 finns en appliceringsanordning 8 för kemiskt steriliseringsmedel, företrädesvis väteperoxid (H20). Steriliseringsmedlet förvaras i en tank 9, varifrån det med hjälp av en ledning 10 via en ventil 11 tillföres ett kar 12, som är beläget omedelbart intill valsen 3 och har en längd som svarar mot eller något överstiger valsens 3 bredd. Karet 12 har en uppåt öppen sida, vilket gör det möjligt för en ovanför karet 12 belägen vätvals 13 att med en del av sin periferiyta komma i kontakt med i karet 12 befintligt steriliseringsmedel så att detta vid vätvalsens 13 rotation successivt avlägsnas ur karet 12 och överföres till valsens 3 mantelyta. Detta 10 15 20 25 30 35 512 092 iß°ii är ett konventionellt arrangemang för vätning av en vals, vilket är i sig känt och därför inte torde behöva beskrivas närmare i detta sammanhang.

Vid drift av anordningen enligt uppfinningen genomföres sättet enligt uppfinningen genom att förpaokningsmaterialet 1 i banform förflyttas genom anordningen under kontakt med valsens 3 genomskinliga vägg 5. Närmare bestämt tillföres förpaokningsmaterialet vid figurens högra sida, där det först passerar det roterbara styrorganet eller styrvalsen 2 för att efter att ha passerat i nypet mellan denna och valsen 3 under anpressning mot valsens 3 genomskinliga vägg 5 medföljai anliggning mot valsens periferiyta huvudsakligen ett halvt varv. Därefter ledes' förpaokningsmaterialet 1 mellan det andra styrorganet 2 och driwalsen 14, varefter förpaokningsmaterialet lämnar kontakten med valsens arbetsyta och avlägsnas för vidare upprullning eller omformning till enskilda, steriliserade förpackningsbehållare.

Härvid avlägsnas först kvarvarande steriliseringsmedel fràn materialbanan med hjälp av icke visade, i sig kända organ såsom varmluftsknivar eller liknande.

Eftersom valsen 3 roterar i kontinuerlig förbindelse med Vätvalsen 13 kommer vid valsens rotation i medurs riktning en lämplig mängd steriliseringsmedel att fördelas jämnt över valsens arbetsyta, varvid arbetsytan är fuktad med steriliseringsmedel då förpaokningsmaterialet 1 med hjälp av styrorganet 2 anpressas mot arbetsytan.

Förpackningsmaterialet kommer således att vara i kontakt med en mellan sig och arbetsytan belägen, tunn film av kemiskt steriliseringsmedel då förpaokningsmaterialet passerar strålkällans aktiva sida och således utsättes för UV-strålning under en förutbestämd tid. Eftersom överföringen av kemiskt steriliseringsmedel genom den beskrivna konstruktionen endast sker till den yta förpaokningsmaterialet som är i kontakt med den genomskinliga väggen 5 kommer steriliseringsmedel ej att uppsugasi det blottade fibermaterialet vid förpackningsmaterialets 1 längsgående kanter, vilket reducerar förbrukningen av kemiskt steriliseringsmedel samt förenklar avlägsnandet av steriliserlngsmedlet efter steriliseringen. Vätvalsen 13 tillser också att skiktet av steriliseringsmedel blir jämnt fördelat över förpackningsmaterialets hela, för sterilisering avsedda yta, vilken fördelning bibehålles under passagen förbi strålkällan 6 genom att förpaokningsmaterialet 1 med konstant spänning anpressas mot valsens 3 arbetsyta.

Detta sker med hjälp av styrorganen 2 (och valsen 14), vilka genom lämplig bromsning/drivning säkerställer att önskad banspänning upprätthålles.

Då förpaokningsmaterialet 1 således tillsammans med filmen av kemiskt steriliseringsmedel passerar strålkällan 6 utsättes det i sin hela bredd för UV-strålning, vilket tillsammans med det kemiska steriliseringsmedlet ombesörjer en optimal avdödning på förpackningsmaterialets yta befintliga bakterier. Valsens 3 rotationshastighet och förpackningsmaterialets rörelsehastighet förbi strålkällan 6 avpassas så att en för livsmedelsförpackning tillräcklig steriliseringsgrad uppnås. Då anordningen enligt uppfinningen samverkar med snabbt arbetande 10 15 20 25 30 Vil : 512 092 förpackningsmaskiner kan högre materialhastighet uppnås om t.ex. stràlkällan 6 ges en högre effekt och/eller bestrålar förpackningsmaterialet på en längre sträcka. Givetvis kommer koncentrationen av steriliseringsmedel också att påverka steriliseringsresultatet, och det har i praktiken visat sig att beroende av önskat steriliseringsresultat och önskad behandlingshastighet kan ett stort antal olika koncentrationer av steriliseringsmedel komma ifräga. Vid användning av väteperoxid utnyttjas t.ex. vätskeformig väteperoxid med en koncentration av mellan 0,1 och 35%.

Då materialet utsatts för lämplig stråldos avlägsnas det åter fràn valsen 3 för att efter passage av styrorganet 2 utsättas för en mekanisk behandling eller värmebehandling som avlägsnar rester av det kemiska steriliseringsmedlet så att förpackningsmaterialet kan utnyttjas för omformning till enskilda, aseptiska förpackningsbehàllare.

Ehuru den ovan beskrivna, föredragna utföringsformen av anordningen och sättet enligt uppfinningen illustrerar att den genomskinliga väggen har en rotationssymmetrisk utformning, d.v.s. utgör en del av valsen 3, är det givetvis även möjigt att särskilt vid sterilisering av arkformigt material utnyttja en plan, genomskinlig vägg över vilken materialet fär passera. Vid rationell tillverkning tillsammans med förpackningsmaskiner av den typ som arbetar med banformigt material torde emellertid den visade utföringsformen ha stora fördelar.

Genom tillkomsten av sättet och anordningen enligt uppfinningen blir det således möjigt att på ett säkert och snabbt sätt sterilisera förpackningsmaterial som skall användas för omformning till aseptiska förpackningsbehållare för t.ex. vätskeformigt fyllgods. Sättet och anordningen enligt uppfinningen gör det möjligt att säkerställa en jämn beläggning av vätskeformigt steriliseringsmedel på endast de ytor av förpackningsmaterialet som skall steriliseras, samtidigt som anordningen och metoden enligt uppfinningen tillser att förpackningsmaterialet hålles på konstant avstånd från strålkällan 6 och därmed utsättes för en förutbestämd, noga avmätt sträldos över hela den avsedda ytan. Detta är en avsevärd förbättring jämfört med tidigare metoder, där såväl doseringen av steriliseringsmedel som fördelningen av steriliseringsmedlet varit förhållandevis osäker. Likaså har mindre storleksvariationer i avståndet mellan strålkälla och bana medfört en ojämn, i vissa fal ej heltäckande bestrålning av materialet.

Claims (10)

“ ilåíli l-Wnr ii ,---» - . i i._..í_-n..._____ _¿ 10 15 20 25 30 512 092 ßf PATENTKRAV

1. Sätt att sterilisera ban- eller arkformigt material medelst ett kemiskt steriliseringsmedel och ljus, kännetecknat därav, att den yta av materialet (1) som skall steriliseras anpressas mot en genomskinlig vägg (5) med steriliseringsmedlet mellan materialytan och väggen (5) under det att materialytan belyses medelst UV-ljus via den genomskinliga väggen.

2. Sätt enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att steriliseringsmedlet appliceras pà den genomskinliga väggens (5) mot materialet (1) vända sida, varefter materialet anpressas mot väggen (5).

3. Sätt enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att den genomskinliga väggen (5) och materialet (1) är inbördes stillastående.

4. Sätt enligt ett eller flera av föregående patentkrav, kännetecknat därav, att steriliseringsmedlet är vätskeformig väteperoxid (HZOZ) med en koncentration av 0,1 - 35%.

5. Sätt enligt ett eller flera av föregående patentkrav, kännetecknat därav, att tjockleken av det mellan materialet (1) och den genomskinliga väggen (5) belägna steriliseringsmedelsskiktet styres medelst materialets anpressningstryck mot väggen (s).

6. Anordning för sterilisering av ban- eller arkformigt material medelst ett kemiskt steriliseringsmedel och ljus, kännetecknad därav, att den innefattar en genomskinlig vägg (5) med en första sida i form av en arbetsyta och en vid väggens (5) motsatta sida belägen stràlkälla (6).

7. Anordning enligt patentkravet 6, kännetecknad därav, att arbetsytan (5) är cylindrisk och utgör periferiytan pá en roterbar vals (3) i vilken strälkällan (6) är anordnad. 10 9 i 512 092

8. Anordning enligt något av patentkraven 6 eller 7, kännetecknad därav, att stràlkällan (6) är en lampa av UV-typ samt att den genomskinliga väggen (5) innefattar för strålning genomsläpplígt material, t.ex. kvartsglas.

9. Anordning enligt något av patentkraven 6-8, kännetecknad därav, att en appliceringsanordning (8) för vätskeformigt steriliseringsmedel är anordnad intill arbetsytan.

10. Anordning enligt något av patentkraven 6-9, kännetecknad därav, att den innefattar styrorgan (2) anordnade att dels leda materialet (1) utmed en del av valsens (3) periferiyta, dels ge materialet önskat anliggningstryck mot nämnda yta. ll lll ll