專(zhuān)利名稱(chēng)：生產(chǎn)包裝容器的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及，通過(guò)在灌裝機(jī)中使用4匕學(xué)滅菌劑和紫外線光的結(jié)合來(lái)處理包裝材料，生產(chǎn)具有很低的微生物負(fù)載的包裝容器的方法。本發(fā)明還涉及在灌裝機(jī)中生產(chǎn)具有很低的微生物負(fù)載的包裝容器的裝置，所述裝置適于使用化學(xué)滅菌劑和紫外線光的結(jié)合處理該包裝材^"。而且，本發(fā)明涉及擁有所述裝置的灌裝才幾。
背景技術(shù)：
用來(lái)包裝各種類(lèi)型的消費(fèi)品(比如牛奶或果汁)的包裝容器，
可以是用包裝疊層一反(laminate)制成的那種類(lèi)型，該包裝疊層才反包含紙或紙板的芯層以及一個(gè)或多個(gè)如熱塑料和鋁箔等制成的阻擋層。
一種普通的包裝類(lèi)型是在包裝和灌裝機(jī)中制造的，包裝疊層板巻材在包裝和灌裝機(jī)中被分成很多薄片，每一個(gè)薄片都^C改造并密封為管狀胚料(blank),其一端閉合，即熱塑料頂部形式的端壁在該端被直接注塑(injection moulded )。然后，使用想要的內(nèi)容填充該包裝容器并且閉合并密封其另一端。產(chǎn)生的是本申請(qǐng)人所售的商標(biāo)為T(mén)etra Top⑧的包裝容器。
這種制造還可以以平放的管狀胚料(blank)作為其起點(diǎn)，在灌裝機(jī)中將其升高并在開(kāi)始時(shí)通過(guò)折疊和密封將其一端密封，以形成平坦底面。在用想要的內(nèi)容填充之后，用類(lèi)似的操作將該包裝容器
8的另一端閉合并密封，然后形成屋頂(gable-top)型的頂部。本申請(qǐng)人以Tetra Rex⑧為商標(biāo)出售這種包裝容器。
現(xiàn)在，上面提到的或類(lèi)似的包裝容器通常用來(lái)包裝，例如，牛奶和酸性產(chǎn)品(pH值低于4.2),比如，例如，果汁、水果々大料和運(yùn)動(dòng)飲料。被填充并閉合的包裝容器被冷藏保存，例如，在最高+8。C下，并且，在此實(shí)例中，具有六到八天的儲(chǔ)藏壽命。這樣的儲(chǔ)藏壽命在易腐物品的包裝，以及在現(xiàn)有的、完整的冷藏《連中(也就是說(shuō)，填充并密封以后立即冷卻，在冷藏車(chē)中運(yùn)輸并且在致冷產(chǎn)品拒臺(tái)中陳列)大體上是足夠的。
然而，為了延長(zhǎng)這些產(chǎn)品的儲(chǔ)藏壽命，有可能介紹一種在灌裝機(jī)中的減少微生物的處理。美國(guó)專(zhuān)利6,33 8,23 5描述了這樣的 一種實(shí)施例。該處理包含在第一個(gè)站臺(tái)(station)對(duì)該包裝容器胚料進(jìn)行減少微生物的處理，在該處理中，向該包裝容器胚料中供應(yīng)氣體或蒸汽形式的滅菌用化學(xué)物質(zhì)。優(yōu)選地，4吏用濃度介于0.5和1%之間的過(guò)氧化氫，將其加熱到約200。C之后，利用能夠良好分離該過(guò)氧化氫的噴嘴供應(yīng)至該包裝容器胚料。該過(guò)氧化氫在該包裝容器胚一牛的里面濃縮，結(jié)果4吏該包裝容器胚料里面覆蓋上一薄層滅菌劑。然后將該包裝容器胚料移動(dòng)到后續(xù)的站臺(tái)上，在那里對(duì)其進(jìn)行照射，優(yōu)選地，這是由來(lái)自傳統(tǒng)紫外線燈的具有合適的、能夠消除微生物的波長(zhǎng)的紫外線光進(jìn)行的。該紫外線燈可以全部或部分降^f氐到該包裝容器中，或者替代地，被置于該包裝容器上方，在此實(shí)例中，使用反光鏡(reflector)確保光束到達(dá)該包裝容器內(nèi)部的所有部分。
結(jié)合化學(xué)滅菌劑與紫外線光帶來(lái)(以一種已知方式)協(xié)作效應(yīng)，這有助于微生物的有效消除。今天，這在大多數(shù)的灌裝機(jī)中得到使用，這些灌裝才幾制造出本申請(qǐng)人以TetraTop⑧為商標(biāo)出售的包裝容
哭
^口 o這類(lèi)處理的固有優(yōu)點(diǎn)是，其非?？焖俣铱赡鼙３质褂玫臏缇鷦┑臐舛?艮4氐，這乂人經(jīng)濟(jì)和環(huán)境兩種—見(jiàn)角來(lái)看都是積才及的。
然而， 一種限制，而且是會(huì)對(duì)儲(chǔ)藏壽命產(chǎn)生限制的限制，會(huì)非常偶然的發(fā)生并增加了該包裝疊層板上的霉菌孢子。這些孢子可能污染例如在某些環(huán)境下存儲(chǔ)的包裝材料，而且已經(jīng)證明，與大多數(shù)其它樣l生物相比它們更難消除。
更多最近的研究，特別是在J. D. Baldeck和R. E. Marquis所著的、發(fā)表在2006年的化學(xué)工程與處理上的、名稱(chēng)為"涉及除菌纟支術(shù)的紫外線照射和過(guò)氧化氫的殺滅孢子的相互作用" 一文中的描述，表明化學(xué)滅菌劑和后續(xù)的紫外線光照處理的施加可以分開(kāi)來(lái)，而且也有可能形成上述的協(xié)作效應(yīng)，只要是在施加化學(xué)滅菌劑后達(dá)到24小時(shí)。
近來(lái)灌裝機(jī)中的應(yīng)用試—驗(yàn)已經(jīng)表明，這可以使用，以實(shí)現(xiàn)依照美國(guó)專(zhuān)利6,338,235中的描述包裝的產(chǎn)品的儲(chǔ)藏壽命的相當(dāng)大的改善。在此實(shí)例中，已經(jīng)i正明，也可以用可靠的方式處理霉菌；包子形式的孩t生物。對(duì)于特定產(chǎn)品，例如高酸性產(chǎn)品，甚至已經(jīng)i正明，樣吏生物負(fù)載會(huì)變得如此^氐以至于可以在非致冷的配送線^各上進(jìn)^亍配送。

發(fā)明內(nèi)容
從背景技術(shù)的討論中明顯可以看出，本發(fā)明的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一種生產(chǎn)具有很低的微生物負(fù)載的包裝容器的方法，通過(guò)在灌裝機(jī)中執(zhí)行明顯更高效的減少存在的微生物的處理，以便尤其是霉菌孢子形式的微生物可以被可靠地根除，同時(shí)將化學(xué)滅菌劑的濃度保持在持續(xù)較低的水平。上面提到的目標(biāo)可以通過(guò)一種方法獲得，該方法包括在灌裝機(jī)中使用化學(xué)滅菌劑和紫外線光的結(jié)合來(lái)處理該包裝材料的步驟，其中在用紫外線光照射該包裝材料之前，向該包裝材料施加第一部分量的該化學(xué)滅菌劑足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以便預(yù)期的纟鼓生物的預(yù)先確定的部分有時(shí)間吸收足夠多的該化學(xué)滅菌劑以1更在用紫外線光照射時(shí)被根除，且其中在用紫外線光照射該包裝材料之前，在滅菌室中向該包裝材料施加第二部分量的該化學(xué)滅菌劑。通過(guò)增加/人施加 一部分該化學(xué)滅菌劑到用紫外線光照射該包裝材料所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，有可能確?？赡艽嬖诘娜魏挝⑸?，首先是霉菌孢子，有時(shí)間吸收足夠多的該滅菌劑從而能夠在后面用紫外線光照射該材料時(shí)被根除。許多霉菌孢子是疏水性的，因而，與其它微生物相比，弄濕它們要花更長(zhǎng)的時(shí)間，也就是說(shuō)，確保足夠多的過(guò)氧化氫分子存在于該孢子膜附近要花更長(zhǎng)的時(shí)間。因此，原則上對(duì)于灌裝才幾來(lái)說(shuō)，在施加該^f氐濃度的滅菌劑和照射紫外線光之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間越長(zhǎng)，越能有效地根除微生物。
在美國(guó)專(zhuān)利6，338，235中描述的灌裝才幾中，盡早施加一部分化學(xué)滅菌劑可以將纟敬生物與滅菌劑接觸的時(shí)間乂人約1秒增加到約40秒。自然，這為^t生物吸收滅菌劑賦予了明顯更大的可能性，導(dǎo)致更有效地根除，并因而導(dǎo)致在最終的包裝容器中的產(chǎn)品的儲(chǔ)藏壽命的增加。
依照本發(fā)明的方法的 一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式，其特征在于施加所述第一部分量的該化學(xué)滅菌劑在該滅菌室外進(jìn)行。今天，所有劑量的滅菌劑是在該灌裝4幾中的該滅菌室中的第 一 個(gè)站臺(tái)施加的。在該滅菌室中的后續(xù)站臺(tái)，對(duì)該材料進(jìn)行后續(xù)照射。增加該化學(xué)滅菌劑和存在的微生物間的接觸時(shí)間的 一個(gè)方法是物理性地增加所涉
及的站臺(tái)之間的距離。然而，這可能導(dǎo)致該滅菌室的擴(kuò)張，僅在某一個(gè)限制范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)上可行而且實(shí)際可應(yīng)用。作為替4戈，該滅菌劑的施加可以被分在兩個(gè)站臺(tái)上，其中一個(gè)位于該滅菌室外。這樣第一個(gè)站臺(tái)可以被浮見(jiàn)為預(yù)處理站臺(tái)，開(kāi)始對(duì)已經(jīng)存在的《敬生物(比如霉菌3包子)進(jìn)4亍處理，而在該滅菌室內(nèi)的第二個(gè)站臺(tái)，確zf呆那些在
才幾器中處理的過(guò)程中可能落在該材沖牛上的那些樣i生物也可以#:處理。
依照本發(fā)明的方法的又一個(gè)進(jìn)一步的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式，其特4正在于施加所述第一部分量的該化學(xué)滅菌劑在第一個(gè)臺(tái)或第一批臺(tái)之一中進(jìn)行，當(dāng)該包裝材料被傳送通過(guò)該灌裝才幾時(shí)，在該臺(tái)中對(duì)該包裝材^)"進(jìn)4于處理。通過(guò)這種工具，可以最簡(jiǎn)單地爿夸前述"t妄觸時(shí)間最大化。
在依照本發(fā)明的方法的另 一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式中，是這樣完全現(xiàn)實(shí)地實(shí)現(xiàn)的，即該灌裝4幾裝載有至少 一個(gè)巻材形狀包裝材津+的儲(chǔ)料軸，且在從該儲(chǔ)料軸展開(kāi)該包裝材料之后，立即在該第一個(gè)站臺(tái)或該第一4比站臺(tái)之一中向該包裝材沖+施加所述第一部分量的該
滅菌劑。在最初的巻軸進(jìn)料(reel-feed)系統(tǒng)中，這是將依照本發(fā)明的方法進(jìn)4亍實(shí)施的簡(jiǎn)單而有歲文的方式。
更多的優(yōu)選實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求4到12中顯而易見(jiàn)。
該目標(biāo)還可以通過(guò)依照本發(fā)明的一種裝置解決，所述裝置適于在灌裝機(jī)中使用化學(xué)滅菌劑和紫外線光的結(jié)合處理該包裝材料。該裝置的特4正在于它包含用于向該包裝材并+施加第 一部分量的該化學(xué)滅菌劑的工具，以及一個(gè)滅菌室，該滅菌室包含用于向該包裝材料施加第二部分量的該化學(xué)滅菌劑的工具以及用于用紫外光照射該包裝材津牛的工具，其中用于施加該第 一部分量的該化學(xué)滅菌的工具遠(yuǎn)離該紫外線光照射工具放置以便用紫外線光照射該包裝材料之前經(jīng)過(guò)了足夠長(zhǎng)的時(shí)間以便預(yù)期的孩i生物的預(yù)先確定的部分已經(jīng)吸收了足夠多的該化學(xué)滅菌從而在用紫外光照射時(shí)可以被根除。
在該裝置的一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式中，用于施加該第一部分量
12的該4b學(xué)滅菌劑的工具祐j故置于該滅菌室外。
在一個(gè)進(jìn)一步的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式中，用于施加該第一部分量 的該化學(xué)滅菌劑的所述工具置于該第一個(gè)站臺(tái)或該第一批站臺(tái)之 一中，當(dāng)該包裝材料4皮傳送通過(guò)該灌裝才幾時(shí)在該站臺(tái)中處理該包裝材料。
在又一個(gè)進(jìn)一步的當(dāng)前伊乙選實(shí)施方式中，該灌裝4幾一皮供應(yīng)有至 少一個(gè)巻材形狀包裝材料的儲(chǔ)料軸，而且用于在從該儲(chǔ)料軸展開(kāi)該 包裝材料之后立即向該包裝材料施加該第 一部分量的該滅菌劑的 所述工具，被置于第一個(gè)站臺(tái)或第一批站臺(tái)之一中。
在一個(gè)另外的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式中，用于施加第一部分量的滅 菌劑的所述工具是滅菌劑的液槽，該包裝材料通過(guò)該液槽，該液槽 被提供有適于在該包裝材料從該液槽中冒出時(shí)除去多余的滅菌劑
的工具。
在又一個(gè)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式中，該灌裝機(jī)供應(yīng)有平放的管狀包 裝胚料且用于施加該第一部分量的該滅菌劑的所述工具位于一個(gè) 臺(tái)中，該臺(tái)至少位于用于抬起所述包裝胚料的臺(tái)中，且所述工具適 于向每一個(gè)所述包裝胚料內(nèi)部施加所述滅菌劑。
在進(jìn)一步的當(dāng)前伊乙選實(shí)施方式中，用于施加該第一部分量的滅 菌劑的所述工具包含用于蒸汽化該滅菌劑的工具和用于至少向該 包裝材料的要形成未來(lái)的包裝容器內(nèi)部的那一側(cè)噴淋氣態(tài)形式的 該滅菌劑的工具。
在進(jìn)一步的當(dāng)前伊c選實(shí)施方式中，用于向該包裝才才并+施加該第 二部分量的滅菌劑的所述工具置于該滅菌室中的一個(gè)站臺(tái)中，該站 臺(tái)緊緊位于用紫外線光照射該包裝材料的站臺(tái)之前。
13在當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式中，該滅菌劑是濃度為重量百分比在O.l 到5之間的范圍內(nèi)的過(guò)氧化氫(H202 )。
在又 一個(gè)當(dāng)前優(yōu),選實(shí)ife方式中、估用的該紫外線光具有/人200 到280納米范圍內(nèi)選出的波長(zhǎng)。
在一個(gè)當(dāng)前伊C選實(shí)施方式中，用于施加該第一部分量的滅菌劑 的所述工具一皮封閉在一個(gè)室中，該室連4矣到滅菌劑冷凝和廢棄物處 理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含用于冷凝該滅菌劑的工具和用于稀釋該滅菌劑 的工具。
本發(fā)明還涉及包含如上所述的裝置的灌裝機(jī)。所述灌裝機(jī)配有 至少 一個(gè)巻材形狀包裝材料的儲(chǔ)料軸。用于向該包裝材料的內(nèi)部施 加該第 一部分量的滅菌劑的所述工具位于一個(gè)站臺(tái)，該站臺(tái)位于用 于從該儲(chǔ)料軸展開(kāi)該包裝材料的站臺(tái)的下游。該機(jī)器還提供有用于 將該巻材形狀包裝材料切割為薄片的工具以及用于將每個(gè)薄片成 形為管狀包裝容器胚料的工具。其進(jìn)一步提供有用于通過(guò)在該管狀 包裝容器胚料的一個(gè)開(kāi)口端注塑熱塑料的薄壁頂部而閉合并密封 所述端的工具。該才幾器還纟是供有用于將該包裝容器胚沖牛傳送入該滅 菌室的工具。用于向該包裝容器胚料的內(nèi)部施加該第二部分量的滅 菌劑的工具和用于用紫外線光照射的工具在該滅菌室中，且所述滅 菌室進(jìn)一步提供有用于用期望的容納物填充該包裝容器胚料的工 具和用于密封該包裝容器的第二個(gè)開(kāi)口端以形成包裝容器的工具。


現(xiàn)在，借助附圖中所示的當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施方式，在下文中對(duì)本 發(fā)明做出更加詳細(xì)的描述。在附圖中圖l示意性地描繪了，依照本發(fā)明，具有低微生物負(fù)載的包裝
容器的逐步生產(chǎn)的第一實(shí)施方式；
圖2示意性地描繪了圖l中的該逐步生產(chǎn)的一部分的第二實(shí)施 方式；
圖3示意性地描繪了依照本發(fā)明生產(chǎn)的包裝容器的一個(gè)實(shí)施
例；
圖4示意性地描《會(huì)了圖1中的該站臺(tái)B的一個(gè)實(shí)施方式；
圖5示意性地描《會(huì)了依照本發(fā)明的滅菌劑冷凝和廢棄物處理系 纟充的一個(gè)實(shí)施方式；以及
圖6示意性地描繪了圖5的系統(tǒng)中所用的冷凝器的橫截面。
應(yīng)當(dāng)注意，這些圖不是按比例繪制的。
具體實(shí)施例方式
參考附圖，圖l顯示了包裝材料的巻材1是如何在不同的處理操 作和處理站臺(tái)之間進(jìn)行處理和逐步推進(jìn)，以不斷地被改造為充滿容 納物并密封的包裝容器的，其可以給該產(chǎn)品帶來(lái)顯著改善的儲(chǔ)藏壽 命，并且至少在某些情況下，還適于非冷凍配送。
該包裝材并+用4立于中心的紙的芯層，以及用于其兩側(cè)的薄的、 不透液的塑性材津+ (例如熱塑并牛，比如聚乙烯)層制成的。該包裝 材料還可能包括附加層，例如不透氣材津+層，比如鋁箔或一些類(lèi)型 的隔離塑^K例如乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的共聚物。該巻材形狀的包裝材料l開(kāi)始時(shí)巻在儲(chǔ)料軸(magazine reel )上， 該儲(chǔ)料軸配置于該灌裝機(jī)的第一終端，參見(jiàn)參考標(biāo)號(hào)A。生產(chǎn)包裝 容器時(shí)，將該材料連續(xù)或斷續(xù)地/人該巻軸展開(kāi)并切割為合適尺寸的 薄片2，參見(jiàn)參考標(biāo)號(hào)C。 一個(gè)這樣的薄片用于生產(chǎn)一個(gè)包裝容器。
然而，依照本發(fā)明，在該巻材l被切割為薄片之前，先用化學(xué) 滅菌劑對(duì)其進(jìn)行處理，參見(jiàn)參考標(biāo)號(hào)B。為了使該包裝容器在填充 之前達(dá)到低微生物負(fù)載，在該機(jī)器中用化學(xué)滅菌劑和紫外線光的結(jié) 合對(duì)該包裝容器進(jìn)行處理。在圖1的B處，該處理開(kāi)始于在該包裝材 料上施加第一部分量的該化學(xué)滅菌劑。在此實(shí)例中，優(yōu)選4吏用濃度 在重量百分比為0.1到5的過(guò)氧化氫(H202)，優(yōu)選地，該重量百分比 在0.5到3之間。然而，也可以Y吏用其它的4專(zhuān)統(tǒng)滅菌劑。
伊乙選i也，所施加的過(guò)氧4匕氬是氣體或蒸汽形式的，而且是施加 在該包裝材料中會(huì)形成未來(lái)的包裝容器內(nèi)部的那一側(cè)上的。實(shí)際的 施加可以由用于施加所述滅菌劑的工具用多種方式實(shí)施。在此處所 述的實(shí)施例中，該過(guò)氧化氫^皮在預(yù)蒸汽化裝置(pre-vaporiser)中加 熱并蒸汽化到氣態(tài)以在后面^f吏用合適的傳統(tǒng)噴、淋裝置3噴'淋在該巻 材形狀的包裝材料上。在此實(shí)例中，該包裝材料內(nèi)部會(huì)被一薄層滅 菌劑覆蓋，該滅菌劑首先冷凝在該表面上，然后或多或少地;波吸收 到該材4牛中。
圖2顯示了施加該第 一部分量的滅菌劑的替代工具，為簡(jiǎn)單起 見(jiàn)用B'表示。這里，4吏用傳統(tǒng)的液槽4，其全部或部分充滿液態(tài)的 過(guò)氧化氫。優(yōu)選地，在此實(shí)例中，還使用濃度在重量百分比為O.l 到5之間的過(guò)氧化氫(H202)，優(yōu)選地，該重量百分比為0.5到3之間。 利用支承滾軸或滾筒5使該包裝材料的巻材1，穿過(guò)該液槽4，在向上 離開(kāi)該液槽4時(shí)，除去多余的過(guò)氧化氫/人而在該表面上只留下一薄 層?？梢?使用可用的4專(zhuān)統(tǒng)的-袞軸6來(lái)除去。
16使用上述兩種方法和工具之一進(jìn)4亍預(yù)處理之后，如前所述將該
巻材1切割為薄片2。
在該切割工具下游的站臺(tái)中的工具中，將該薄片2沿著中心軸 (mandrel)巻起來(lái)以形成管狀包裝容器胚料7，參見(jiàn)參考標(biāo)號(hào)D。 使該薄片的兩個(gè)縱邊形成密封的重疊接縫8,另參見(jiàn)圖3 。
然后通過(guò)熱塑性材津牛的注塑(injection moulding )，在該包裝容 器胚^(guò)牛7的其中一個(gè)開(kāi)口端中，提供頂部9形式的端壁，參見(jiàn)圖3。 這是通過(guò)參考標(biāo)號(hào)E指示的站臺(tái)中的密封工具進(jìn)行的，該密封工具 包含外部和內(nèi)部半型(mould halves ) 10、 11。更確切地-說(shuō)，將該管 狀胚沖+7置于該內(nèi)部半型10上，該內(nèi)部半型10是中心軸形式的，其 末端具有合適方式的4侖廓以Y更形成才莫的一部分。然后，；改置于該內(nèi) 部半型10上的胚一牛7或者該中心軸移動(dòng)，其一端(然后是上端)進(jìn) 入該外部半型ll，直到其上邊緣對(duì)該胚料的外部密封閉合，該外部 半型ll優(yōu)選地是二重設(shè)計(jì)(duplex design )。該半型ll具有形成該沖莫 的另一半的4侖廓的底部表面。由此該半型10、 11兩者圍繞該管4犬包 裝容器胚料7的頂端密封起來(lái)，之后通過(guò)一個(gè)半型ll中的導(dǎo)管或溝 道12，將熱塑性材料的溶體(melt)注入。該材料充滿兩個(gè)半型IO、 11之間的空腔13，并且穿透出去并包圍包裝容器胚料的上邊緣，從 而在通過(guò)注塑形成的該端壁(該頂部)9和該包裝容器胚料7之間形 成不透液并且耐用的密封14，參見(jiàn)圖3。在此實(shí)例中，該半型的專(zhuān)侖 廓是這樣的以便在該端壁形成合適的開(kāi)口裝置15。例如，其可以制 成限定傾倒口的瓶頸的形式，該瓶頸具有可撕膜(tear-off membrane )。該月莫和該弁瓦頸之間的界面是通過(guò)半型10、 11中的收縮 (constrictions)形成的，半型10、 11共同形成一條弱4匕線。為了使 該膜能夠被除去，對(duì)其提供拉環(huán)。當(dāng)銷(xiāo)售該包裝容器時(shí)，通常用， 例如，螺旋蓋16蓋住該膜，參見(jiàn)圖3。該螺》走蓋16的功能是可以在 扭斤掉該月莫之后進(jìn)4亍一定的重新關(guān)閉(reclosure )。該螺3走蓋16具有內(nèi)螺紋，其配合該瓶頸上的外螺紋，且該包裝在完成后，也就是說(shuō)被
充滿和密封后，通常擁有螺;旋蓋。在一個(gè)替4<實(shí)施方式中，該頂部 9注塑成沒(méi)有力莫的傾倒"觜或傾倒口 ，且在注塑纟喿作之后立即向該傾 倒口纟是供螺;旋蓋16/人而密去于該頂部9。
通過(guò)注塑為該管狀包裝容器胚料7提供該端壁9之后，通過(guò)傳送 工具(未示)將其/人E處所示的注塑站臺(tái)移動(dòng)到閉合空間或室17， 其包圍 一定數(shù)量的胚料7的處理或加工站臺(tái)，這些站臺(tái)依次位于該 注塑站臺(tái)之后。該室17,通常被叫〗故滅菌室，可以是已知的完全封 閉的室或者擁有可4空制的出口的室，向該室持續(xù)供應(yīng)超額壓強(qiáng)的無(wú) 菌空氣(可能是加熱過(guò)的)以確保該室中細(xì)菌的濃度非常低。
乂人圖l中明顯可以看出，在依照本發(fā)明的方法的伊乙選實(shí)施方式 中，該室17包含五個(gè)處理或加工站臺(tái)。
其中第一個(gè)是站臺(tái)F,在該站臺(tái)F中通過(guò)向該包裝容器胚料內(nèi)部 供應(yīng)第二部分量的化學(xué)滅菌劑而對(duì)包裝容器胚料7進(jìn)行減少微生物 的處理。在此實(shí)例中，優(yōu)選地，還使用濃度是重量百分比為0.1到5 的過(guò)氧化氫(H202 )，而JU象前面一才羊，優(yōu)選地，通過(guò)工具23 (部 分顯示)來(lái)進(jìn)行實(shí)際施加，該工具23能夠蒸汽化過(guò)氧化氫并將其噴 淋在該包裝材料上。由此再一次用一薄層滅菌劑覆蓋該包裝容器胚 料的內(nèi)部，該滅菌劑冷凝在該表面。因而，顯然，在兩個(gè)時(shí)才幾施加 該化學(xué)滅菌劑， 一次是在該灌裝4幾中盡可能早地施加，優(yōu)選地當(dāng)該 包裝材^牛A人該儲(chǔ)^+軸展開(kāi)之后， 一次是在該滅菌室17內(nèi)施加。
在站臺(tái)F施加該化學(xué)滅菌劑之后，將該包裝容器胚沖+7轉(zhuǎn)移到后 續(xù)的用參考標(biāo)號(hào)G表示的站臺(tái)。在那里，對(duì)該胚沖+內(nèi)部進(jìn)4亍照射滅 菌。優(yōu)選地，該照射使用可以發(fā)射紫外線光的燈18形式的紫外線光 照射工具進(jìn)行，該紫外線光全部或部分?jǐn)U展到該包裝容器胚料中。 該燈18也可能置于該包裝容器胚^(guò)p7上方，而且，在此實(shí)例中，利用反光4竟19以確保該光束到達(dá)該包裝容器胚并+7的內(nèi)部的所有部 分。可以使用傳統(tǒng)的紫外線燈，而波長(zhǎng)范圍優(yōu)選地在200到280納米之間。
一旦完成該實(shí)際減少樣t生物的處理之后，將該包裝容器胚料轉(zhuǎn) 移到后續(xù)的站臺(tái)H，在其中通過(guò)空氣管20將無(wú)菌的、過(guò)濾過(guò)的溫度 為約200 。C的熱空氣吸入到該包裝容器胚沖+中以將該胚料中的滅菌 劑殘留沖洗干凈。經(jīng)過(guò)適當(dāng)長(zhǎng)的處理時(shí)間之后，將該包裝容器胚料 轉(zhuǎn)移到后續(xù)的用參考標(biāo)號(hào)I表示的站臺(tái)，在該站臺(tái)I中，包含裝填管 21的填充工具向該包裝容器供應(yīng)所需的容納物，例如牛奶、果汁或 水果飲料。 一旦將期望容量的容納物裝入該包裝容器之后，馬上將 其進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到站臺(tái)J，在該處通過(guò)密封工具(未示)處理該包裝 容器以不透液式密封其朝上的底端。這是通過(guò)密封實(shí)現(xiàn)的，其是在 該管狀胚料的縱向的橫截面上實(shí)現(xiàn)的，并導(dǎo)致密封翅片(sealing fin ) 22的形成。然后向下4斤疊該翅片并通過(guò)成形和向下4斤疊瓣(flap) 形成平坦的底部表面。這種折疊，通常用最終4斤疊表示，卻在該滅 菌室17外進(jìn)行，并且，為了便于折疊，在一開(kāi)始該包裝材料就提供 有折疊線。該折疊線的圖案和最終的折疊過(guò)程是根據(jù)該包裝容器的 4黃截面自然選4奪的，而在此實(shí)例中，不再對(duì)其進(jìn)4于更詳細(xì)的描述。
在實(shí)踐中，依照本發(fā)明的方法和裝置，如上所述，已經(jīng)i正明有 可能在加入額外的減少微生物的類(lèi)型的幫助下，制造出具有更長(zhǎng)的 儲(chǔ)藏壽命的包裝容器。
進(jìn)一步參考圖4-6對(duì)圖1中的站臺(tái)B進(jìn)4亍描述。為了最小化所需 的過(guò)氧化氪的量并大體上消除過(guò)氧化氫氣體排;改物(emissions)的 傳播，優(yōu)選地，圖1中的噴淋裝置3位于大體上閉合的室中。圖4中 顯示了圖解的室并用24表示它。所述室裝備有進(jìn)口25 (圖5)和出 口26，允許該包裝材料的巻材l通過(guò)該出口26穿過(guò)該室24。為了使該室24中的開(kāi)口最少，該進(jìn)口和出口都^皮成形為具有唇形密封的郵 件縫(未示)。該噴淋裝置3位于該室24的上壁中。
圖5描《會(huì)了，依照本發(fā)明的滅菌劑冷凝和廢棄物處理系統(tǒng)。它 是用于有效而容易地處理向該巻材1噴、淋氣態(tài)過(guò)氧^匕氫27時(shí)產(chǎn)生的 過(guò)氧化氫排;故物的系統(tǒng)?？梢岳斫?，所噴、淋的一定量的過(guò)氧化氫氣 體不會(huì)到達(dá)該巻材l，反而會(huì)四處擴(kuò)散，但是利用該室24，它會(huì)祐: 密閉并防止傳播到環(huán)境中。該室連接于該系統(tǒng)，且該系統(tǒng)包含用于 冷凝該滅菌劑的工具以及將其稀釋直到實(shí)現(xiàn)可以被供應(yīng)到普通的 廢水或污水處理系統(tǒng)的廢棄物的工具。
利用排放管道28將廢棄的過(guò)氧化氫從該室中排出。用于由過(guò)氧 化氫噴淋在該室中建立起來(lái)的稍大的壓強(qiáng)，自動(dòng)強(qiáng)迫該過(guò)氧化氫廢 棄4非;故物朝該管道28運(yùn)動(dòng)。該管道連4妄于該,令;疑工具，其在圖5和 圖6中用29表示。圖6顯示了所述工具29的橫截面，而且可以看出， 該工具成形為包含一些更小的管31的管30。過(guò)氧化氫氣體被供應(yīng)到 更小的管31中。由更大的管30界定的該更小的管周?chē)捏w積不與該 排》文管道28流體連4妄。然而，該體積連4妄于合適的冷卻水系統(tǒng)以冷 卻各個(gè)更小的管31的外部包絡(luò)表面。該冷卻系統(tǒng)在圖5中用箭頭32 表示，不再對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步描述。
氣態(tài)過(guò)氧化氫在該冷卻過(guò)的更小的管31中^皮轉(zhuǎn)化為液滴，所述 液滴形成冷凝物。才艮據(jù)所使用的濃度，該冷凝物的濃度仍然在重量 百分比為0.1到5之間，且在對(duì)其處理之前將其轉(zhuǎn)移到該稀釋工具。 該稀釋工具用33表示。所述工具33包含槽34，冷凝物從該冷凝工具 29的該更小的管31中緩慢流入該槽34。該槽34擁有水供應(yīng)35 (顯示 為一個(gè)箭頭)和連接于廢水管的溢流閥，兩者都用標(biāo)號(hào)36的箭頭表 示。通過(guò)供應(yīng)35，水(例如城市用水)#1持續(xù)不斷地供應(yīng)到該槽34 中的冷凝物中以減少該過(guò)氧化氫的濃度。用這種方式可以將該濃度降低到允許將該過(guò)氧化氫和水的混合物37供應(yīng)到7>共廢水或污水處理系統(tǒng)的水平。該溢流閥36調(diào)整廢水的流出。
對(duì)，技術(shù)人員來(lái)i兌，顯然，本發(fā)明不限于上文所述的實(shí)施方式，而是可以想到很多變種和修改，而不背離所附權(quán)利要求的范圍。
在所述實(shí)施方式中，施加該第一部分量的滅菌劑在從該儲(chǔ)料軸展開(kāi)該包裝材料之后在站臺(tái)B進(jìn)行。自然，作為替代，可能在后面的階萃史施加該第 一部分量的滅菌劑。這完全依賴于想要達(dá)到的效果。因此，例如，有可能在該注塑站臺(tái)E之前或之后立即施加該滅菌劑，或者，例如，有可能向該滅菌室提供兩個(gè)彼此連續(xù)的站臺(tái)以;^力口i^菌齊'J。
在不是用巻材形狀的包裝材料的儲(chǔ)料軸供應(yīng)，而是供應(yīng)平放的管狀包裝胚料的灌裝機(jī)中，施加該第 一 部分量的滅菌劑可以適當(dāng)?shù)卦谝粋€(gè)站臺(tái)中進(jìn)行，該站臺(tái)至少在位于用于抬起(也就是說(shuō)，打開(kāi))所述一開(kāi)始平放的包裝胚料的站臺(tái)下游。在管狀包裝容器胚料的情況下，優(yōu)選地，施加該第一部分量的滅菌劑是通過(guò)噴'淋氣態(tài)滅菌劑的方式進(jìn)行，如在其中一個(gè)實(shí)施方式中的站臺(tái)B中所示。
在上述實(shí)施方式實(shí)例中，包裝容器4皮描述為包括頂部形式的注塑端壁。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于與這種類(lèi)型的包裝容器關(guān)聯(lián)使用，而是它當(dāng)然可以與其它的包裝類(lèi)型關(guān)聯(lián)使用。 一種這種包裝類(lèi)型是通過(guò)對(duì)折疊和密封山墻頂部類(lèi)型的頂部的介紹而描述的類(lèi)型，例如，由本申i青人以TetraRex⑧為商標(biāo)出售的類(lèi)型。
進(jìn)一步，在上述實(shí)施方式中已經(jīng)揭示，該第一部分量的滅菌劑全部都是在一個(gè)站臺(tái)施加的。自然，可能將此量分割在兩個(gè)或多個(gè)彼此連續(xù)的站臺(tái)上。自然，同樣也適用于該第二部分量的施加。
21關(guān)于站臺(tái)B已經(jīng)描述過(guò)，在預(yù)蒸汽化裝置中將該過(guò)氧化氫加熱并蒸汽化為氣態(tài)然后由合適的傳統(tǒng)噴、淋裝置3噴'淋出去。該預(yù)蒸汽化裝置可以是這種類(lèi)型的，即在其中液體過(guò)氧化氫被噴淋到加熱的表面上?；蛘?，可以使用包含傳統(tǒng)噴霧器(atomizer)的布置。所述噴霧器將液體過(guò)氧化氫的水霧噴淋為無(wú)菌空氣氣流，該無(wú)菌空氣
氣流凈皮加熱到過(guò)氧化氫露點(diǎn)(dewpoint)以上，由此蒸汽〗t該過(guò)氧化氫。還可以使用超聲噴嘴以產(chǎn)生細(xì)的過(guò)氧化氫水霧。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)在灌裝機(jī)中使用化學(xué)滅菌劑和紫外線光的結(jié)合來(lái)處理包裝材料而生產(chǎn)具有很低的微生物負(fù)載的包裝容器的方法，其特征在于在用紫外線光照射該包裝材料以前，向該包裝材料上施加第一部分量的該化學(xué)滅菌劑足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以使得預(yù)期的微生物的預(yù)先確定的部分有時(shí)間吸收足夠多的該化學(xué)滅菌劑從而在用紫外線光照射時(shí)被根除；以及在使用紫外線光照射該包裝材料之前，在滅菌室(17)中向該包裝材料施加第二部分量的該化學(xué)滅菌劑。
2. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該施加所述第一部分 量的該化學(xué)滅菌劑在該滅菌室(17)外進(jìn)行。
3. 才艮才居片又利要求2所述的方法，其特;f正在于該施加所述第一部分 量的該化學(xué)滅菌劑在第一個(gè)站臺(tái)或第一批站臺(tái)之一中進(jìn)行，該 包裝材料在傳送過(guò)該灌裝機(jī)時(shí)在該站臺(tái)中進(jìn)4亍處理。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于該灌裝機(jī)具有至少一 個(gè)巻材形狀的包裝材料(1)的儲(chǔ)料軸，且在該包裝材料從該 儲(chǔ)料軸中展開(kāi)以后立即在該第一個(gè)站臺(tái)或第一批站臺(tái)之一中向該包裝材并+上施加所述第 一部分量的該滅菌劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述第 一部分量的滅菌劑是這樣施加的，即該包裝材料通過(guò)滅菌劑的 液槽(4)，而且當(dāng)該包裝材泮牛乂人所述液槽(4)中冒出時(shí)，將 多余的滅菌劑除去。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到2中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于向該灌 裝機(jī)供應(yīng)平放的管狀包裝胚料且在一個(gè)站臺(tái)中向每一個(gè)所述 包裝胚料內(nèi)部施加所述第一部分量的該滅菌劑，該站臺(tái)至少位 于用于抬起所述包裝胚料的站臺(tái)的下游。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1到4和6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所 述第一部分量的滅菌劑至少施加在該包裝材料的要形成未來(lái) 的包裝容器的內(nèi)部的那一側(cè)，且在施加之前將所述滅菌劑蒸汽化。
8. 4艮據(jù)前述—又利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在該滅菌 室(17)中在站臺(tái)(F)中向該包裝材料上施加所述第二部分 量的滅菌劑，該站臺(tái)(F)大體上緊緊位于站臺(tái)(G)之前， 在該站臺(tái)(G)中用紫外線光照射該包裝材料。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于該滅菌劑 是濃度為重量百分比在0.1到5之間的范圍內(nèi)的過(guò)氧化氫(H202 )。
10. 才艮據(jù)4又利要求9所述的方法，其特4正在于將該過(guò)氧化氫蒸汽化 為氣態(tài)形式并通過(guò)噴淋施加，且該過(guò)氧化氫冷凝在該包裝材料 上。
11. 4艮據(jù)前述4又利要求中4壬一項(xiàng)所述的方法，其特征在于4吏用的該 紫外線光具有,人200到280納米范圍內(nèi)選出的波長(zhǎng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該灌裝機(jī)有至少一個(gè)巻材形狀的包裝材料的儲(chǔ)料軸(1;r)，在站臺(tái)(B; B')中向該包裝材料內(nèi)部施加所述第一部分 量的滅菌劑，該站臺(tái)(B; B')位于用于將該包裝材料(1; l')從該儲(chǔ)料軸展開(kāi)的站臺(tái)(A)的下游，將該巻材形狀的包裝材料(1; l')切割為薄片(2),使每個(gè)薄片(2)成形為管狀包裝容器胚料(7)，通過(guò)在該管狀包裝容器胚料(7)的一個(gè)開(kāi)口端將熱塑料 的薄壁頂部(9)在該端注塑，閉合并密封該端，將該包裝容器胚料(7)傳送入該滅菌室(17),在該滅菌室(17)中向該包裝容器胚料的內(nèi)部施加所述 第二部分量的滅菌劑，且在同一個(gè)室中，確保用紫外線光照射 該包裝容器胚料，將該包裝容器胚料充滿想要的容納物且將該 包裝容器胚料的第二個(gè)開(kāi)口端密封以形成包裝容器。
13.用于生產(chǎn)具有很低微生物負(fù)載的包裝容器的灌裝機(jī)中的裝置， 所述裝置適于用化學(xué)滅菌劑和紫外線光的結(jié)合處理包裝材料， 其特征在于，該裝置包含用于向該包裝材并+(l; l')施加第一部分量的該化學(xué)滅 菌劑的工具(3; 4)，以及滅菌室(17),該滅菌室(17)包含用于向該包裝材津十施 加第二部分量的該化學(xué)滅菌劑的工具(23 )和用于用紫外線光 照射該包裝材并牛的工具(18)，由此用于施加該第一部分量的 該化學(xué)滅菌劑的該工具(3; 4)遠(yuǎn)離該紫外線光照射工具(18) 放置，以便在用紫外線光照射該包裝材料之前已經(jīng)過(guò)了足夠長(zhǎng) 的時(shí)間從而預(yù)期的微生物的預(yù)先確定的部分已經(jīng)吸收了足夠 多的該化學(xué)滅菌劑乂人而在用紫外線光照射時(shí)4皮才艮除。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于用于施加該第一部 分量的該化學(xué)滅菌劑的所述工具(3; 4)〗立于該滅菌室(17) 夕卜。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于用于施加該第一部 分量的該化學(xué)滅菌劑的所述工具(3; 4)位于第一個(gè)站臺(tái)或第 一批站臺(tái)之一中，當(dāng)該包裝材料傳送過(guò)該灌裝機(jī)時(shí)在該站臺(tái)中 進(jìn)行處理。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于該灌裝^L具有至少 一個(gè)巻材形狀的包裝材料(1 )的儲(chǔ)料軸，而且用于在該包裝 材料從該儲(chǔ)料軸中展開(kāi)以后立即向該包裝材料上施加該第一 部分量的該滅菌劑的所述工具位于該第一個(gè)站臺(tái)或該第一批 站臺(tái)《一中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13到16中任一項(xiàng)所述的裝置，其特4正在于用于 施加第 一部分量的滅菌劑的所述工具是滅菌劑的液槽(4 )，該 包裝材料通過(guò)該液槽(4),該液槽(4)具有適于在該包裝材 料從該液槽(4)中冒出時(shí)除去多余的滅菌劑的工具(6)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13到14中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于向該 灌裝機(jī)供應(yīng)平放的管狀包裝胚料，且用于施加該第一部分量的 該滅菌劑的所述工具(3; 4)位于一個(gè)站臺(tái)中，該站臺(tái)至少位 于用于抬起所述包裝胚并+的站臺(tái)的下游，且所迷工具適于向每 一個(gè)所述包裝胚沖+的內(nèi)部施加所述滅菌劑。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13到16和18中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在 于用于施加該第一部分量的滅菌劑的所述工具(3)包含用于 使該滅菌劑蒸汽化的工具以及用于將氣態(tài)形式的該滅菌劑至少噴淋在該包裝材料的要形成未來(lái)的包裝容器內(nèi)部的那 一側(cè) 上的工具。
20. 根據(jù)前述一又利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于用于向該 包裝材料上施加該第二部分量的滅菌劑的所述工具(23 )位于 該滅菌室(17)中的一個(gè)站臺(tái)(F)中，該站臺(tái)(F)緊緊位 于站臺(tái)(G)之前，在該站臺(tái)(G)中用紫外線光照射該包裝材料。
21. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于該滅菌劑 是濃度為重量百分比在0.1到5之間的范圍內(nèi)的過(guò)氧化氫
22. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于使用的該 紫外線光具有從200到280納米范圍內(nèi)選出的波長(zhǎng)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于用于施加該第一部 分量的滅菌劑的所述工具(3) #1去于閉在一個(gè)室中，該室連4妄 到滅菌劑冷凝和廢棄物處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含用于冷凝該滅菌 劑的工具和用于-希釋該滅菌劑的工具。
24. 包含根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置的灌裝機(jī)，其特征在于其配有至少一個(gè)巻材形狀包裝材料(1; l')的儲(chǔ)料軸，用于向該包裝材料的內(nèi)部施加該第 一部分量的滅菌劑的 所述工具(3; 4)位于站臺(tái)(B)，站臺(tái)(B)位于用于從該儲(chǔ) 料軸展開(kāi)該包裝材料的站臺(tái)(A)的下游，用于將該巻材形狀包裝材料(1)切割為薄片(2)的工具，(H202 )。用于將每個(gè)薄片(2)成形為管狀包裝容器胚并牛(7)的 工具，用于通過(guò)在該管狀包裝容器胚料(7)的一個(gè)開(kāi)口端注塑 熱塑^+的薄壁頂部(9)而閉合并密封所述端的工具，用于將該包裝容器胚料(7)傳送入該滅菌室(17)的工具，用于向該包裝容器胚料的內(nèi)部施加該第二部分量的滅菌 劑的所述工具(23 )和用于用紫外線光照射的該工具(18)在 該滅菌室(17)中，以及所述滅菌室(17)進(jìn)一步提供有用于用期望的容納物填 充該包裝容器胚料的工具(21 )和用于密封該包裝容器胚料的 第二個(gè)開(kāi)口端以形成包裝容器的工具。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)在灌裝機(jī)中使用化學(xué)滅菌劑和紫外線光的結(jié)合來(lái)處理包裝材料而生產(chǎn)具有很低的微生物負(fù)載的包裝容器的方法。本發(fā)明的特征在于，在用紫外線光照射該包裝材料以前，向該包裝材料上施加第一部分量的該化學(xué)滅菌劑足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以使得預(yù)期的微生物的預(yù)先確定的部分有時(shí)間吸收足夠多的該化學(xué)滅菌劑從而在用紫外線光照射時(shí)被根除，以及在使用紫外線光照射該包裝材料之前，在滅菌室中向該包裝材料施加第二部分量的該化學(xué)滅菌劑。本發(fā)明還涉及用于實(shí)現(xiàn)該方法的裝置，以及擁有該裝置的灌裝機(jī)。
文檔編號(hào)B65B55/10GK101631722SQ200880008179
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者克里斯蒂安·內(nèi)蘭德, 卡爾埃里克·蒙森, 海倫·舍倫貝格, 莫妮卡·耶爾特柳斯, 馬茨·安德森 申請(qǐng)人:利樂(lè)拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司