專利名稱：：成型—充注—密封機用的帶材材料滅菌裝置的制作方法
背景技術：
：發(fā)明領域本發(fā)明涉及一種滅菌系統(tǒng)和滅菌方法，用于對送入成型-充注-密封機的帶材材料進行滅菌。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)和方法對高速送進成型-充注-密封機的帶材實現(xiàn)高效滅菌。相關技術說明迄今為止，柔性包裝，特別是無菌包裝的成型、充注和密封，已經通過各種技術和裝備在進行。但是，由于所成型和充注的包裝的特性，以及無菌環(huán)境的要求，傳統(tǒng)的系統(tǒng)不能以高速度生產無菌的自穩(wěn)定(self-stable)產品。希望充注線實現(xiàn)300包裝/每分鐘以上，最好600包裝/每分鐘以上效率達到80％至85％，但是。迄今為止這種速度還不能實現(xiàn)。因此，現(xiàn)有技術需要一種系統(tǒng)和方法，能夠比現(xiàn)有技術和系統(tǒng)以更高的速度成型、充注和密封柔性包裝。但是，速度愈高，成功滅菌水平的實現(xiàn)就變得更成問題，這是由于隨著送進速度的提高，帶材在任何滅菌站的滯留時間減短。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-密封包裝機上使用。本發(fā)明的主要目的在于實現(xiàn)這樣的目標，由于各組合起來的滅菌步驟，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，是通過提供一種裝置總體實現(xiàn)的，該裝置用于對送入成型-充注-密封包裝機的帶材材料滅菌，該裝置包括第一液態(tài)化學物質浴槽，該液態(tài)化學物質例如是酸溶液，用于對經過浴槽的帶材進行預洗；第二液態(tài)滅菌劑浴槽，用于對經過浴槽的帶材進行滅菌；清潔裝置，用于對從浴槽中離開的帶材清潔過剩的滅菌劑；和送進裝置，用于輸送帶材材料，使其通過設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，用于將調節(jié)到適當濃度的酸溶液，經過返回導管，送回第一浴槽，該返回導管設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所述第一再循環(huán)箱具有一個入口，以適應附加預洗化學物質的引入。第二循環(huán)裝置用于將液態(tài)滅菌劑送回第二浴槽，也可通過返回導管和第二再循環(huán)箱設置第二循環(huán)裝置，在第二浴槽的出口與第二浴槽的入口之間設置該返回導管，在返回導管上設有該第二再循環(huán)箱，該第二再循環(huán)箱具有一個入口，以適應附加滅菌劑的引入。在一個推薦實施例中，預洗酸可以是檸檬酸或醋酸。預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。與本發(fā)明的上述特征相協(xié)調一致，還設置了預處理站和后處理站。在輸入端，為帶材設置了離子化空氣處理站。在輸出端還設置了刮除輥、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，對帶材提供后處理。本發(fā)明應用的其它領域，從下面給予的詳細說明將變得一目了然。不過，應當了解，詳細說明和特定的例子，盡管作為本發(fā)明的推薦實施例給予了說明，這僅僅是作為例證，因為，對于本領域技術人員而言，從詳細說明中將變得一目了然的是，在本發(fā)明的精神與范圍之內，可以有各種修改和變型。對附圖的簡要說明從下面的詳細說明和附圖，對本發(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，并不能因此構成對本發(fā)明的限制，其中圖1是整個成型-充注-密封系統(tǒng)的示意框圖，其中，應用了本發(fā)明的滅菌系統(tǒng)；圖2是一個示意框圖，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)機械布局的一個推薦實施例的透視圖。對推薦實施例的詳細說明圖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6供給。帶材W隨后穿過滅菌裝置7向前行進。帶材W從滅菌器7出現(xiàn)，并穿過口袋側邊密封轉臺8行進，在這里制成口袋P的側接縫。帶材W繞惰輪9行進，到達冷態(tài)口袋充注機11的外周邊。帶材W上已充注的口袋從充注機11出現(xiàn)，通過連續(xù)的超聲頂部密封機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)境進入僅僅是清潔的環(huán)境，因為，里面包裝有滅菌液體或其它物質的包裝，已經被氣密密封。從密封機18出現(xiàn)的帶材W穿過一臺吸管敷設裝置20，此裝置可以在每一個包裝上固定一根吸管。帶材W隨后通過一臺沖孔或切割模具22將密封的包裝分離成單個的包裝，用于供輔助包裝機30處理，此輔助包裝機可以以大約每分鐘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的說明。如圖所示，帶材W從左向右運動，經過一系列的站，以對帶材進行處理。在入口端，設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，是預洗浴槽42，浴槽內裝有檸檬酸、醋酸(酒石酸、乳酸、蘋果酸或其它有機酸)。預洗浴槽42還設置了再循環(huán)導管42R，該導管具有與其連接的再循環(huán)箱42T。緊隨預洗浴槽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也設有再循環(huán)導管44R，該導管具有與其連接的再循環(huán)箱44R。再循環(huán)箱42T和44T兩者的設置，均是為了對分別在浴槽42和44內的相應液體，在其再循環(huán)范圍內，方便地調節(jié)該液體的濃度，以便控制清洗效率。經過浴槽44之后，帶材W穿過一排刮除輥46和熱空氣刮刀48，以從帶材上去除過剩的滅菌劑和化學物質。作為帶材W的最后處理，帶材通過紫外線照射站50，用以在帶材進入圖1中所示的成型-充注機之前，進一步滅菌。更詳細地參看圖2方框圖所示的系統(tǒng)和方法，在清洗站40，對帶材W的離子化空氣沖洗，正好設置在其進入預洗浴槽42之前，是為在相應的酸和滅菌劑浴槽42和44的處理，進行有效的預處理。這種離子化空氣沖洗可以減少微生物污染度(microbialload)高達1log。預洗浴槽42的使用取決于所包裝的產品是什么，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5％(推薦1-3％)的食品級檸檬酸或醋酸，可以在浴槽42中使用，以1米/秒(可以高達2米/秒)的速度對帶材進行預洗。其它的酸，例如酒石酸、乳酸和蘋果酸以及水，可以在預洗浴槽42中使用。在高速下的機械清洗作用和在溫度為65℃的化學物質中清洗，會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，可以用于滅菌的應用，以增強滅菌效果。在再循環(huán)箱中液體的溫度，可以高達30℃，其濃度推薦達25ppm(最好10ppm)。在預洗浴槽中的暴露時間小于1-2秒，推薦1秒，不過，這要根據帶材W的速度改變。在一個推薦實施例中的最后清洗與滅菌浴槽44，裝的是過氧化氫基化學物質(過氧化氫、過氧醋酸等等)。對于用于滅菌的，推薦用雙氧水(H2O2)，在溫度70℃時濃度達50％，帶材在其中的暴露時間為1-3秒。對于不同的化學物質，具體的處理條件將有所改變。對于非滅菌的應用，預洗可以使用酸或水，而在滅菌浴槽44中最終洗，可以有臭氧化水?；蛘?，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，過剩的滅菌劑被刮除輥46和熱空氣刮刀48在溫度達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，紫外線的波長為200-260納米，推薦用波長為254納米的低壓到中壓燈。紫外線處理可以采用達3秒的暴露時間(推薦達到200兆焦耳/平方厘米)，不過，這樣可能費用昂貴，且實際上難于實現(xiàn)。因此，無論如何，紫外線處理應當保證至少100兆焦耳/平方厘米。參看圖3，該圖描述了圖2所述系統(tǒng)的機械布局的一個推薦實施例，處理站40、42、44、46和50，在滅菌裝置7中示出為一排排列。從圖紙的左側開始，離子化空氣預沖洗站40，設置在帶材W進入預洗浴槽42的入口處。預洗浴槽42設置了化學物質入口42-I，用于將酸溶液引入其中。浴槽42還設置了出口42-O，用于與圖2所示的再循環(huán)導管42R和再循環(huán)箱42T連接。設置了一系列上送進輥子43和下送進輥子47，用于輸送帶材，當帶材穿過滅菌裝置到成型-充注-密封機時，使其經過裝在相應的浴槽42和44中的液體。滅菌浴槽44包括化學物質的出口44-O，用于與圖2所示的再循環(huán)導管44R和再循環(huán)箱44T連接。循環(huán)浴槽44還設有一個適當的入口，設置在圖3所示裝置的另一側，但是，為了清晰起見，此入口并未示出。相應的循環(huán)泵(未示出)也設置在適當位置。在浴槽44的出口，設置了刮除輥46，用于從帶材W上刮除過剩的滅菌劑和化學物質。還設置了熱空氣刮刀48，用于從帶材上進一步去除過剩的化學物質。這些被去除的化學物質，落入傾斜的化學物質排放盤45，并返回滅菌浴槽44供再使用。再有，由于化學物質排放盤45從帶材W的下面通過，從流經排放盤的滅菌液產生的揮發(fā)物，接觸覆在上面的帶材W，進一步增強對帶材的滅菌。在圖3所示滅菌裝置7的出口端，設置了適當的紫外線光源、相應的反射器和裝置50，以在帶材進入成型-充注-密封機之前，執(zhí)行最終的滅菌處理。本發(fā)明的說明如上所述，顯然可以通過多種方式給予改變。這些改變并不認為是超出本發(fā)明的精神和范圍，而所有這些修改，對于本領域技術人員顯而易見的是，均包括在下述權利要求的范圍之內。權利要求1.一種對送入包裝成型-充注-密封機的帶材材料進行滅菌的裝置，該裝置包括裝液態(tài)化學物質的第一浴槽，其對通過該浴槽的帶材進行預洗；裝液態(tài)滅菌劑的第二浴槽，其對通過該浴槽的帶材滅菌；清潔裝置，其對從浴槽中出來的帶材去除過剩的滅菌劑；送進裝置，其輸送帶材材料，使其通過第一和第二滅菌浴槽和清潔裝置。2.如權利要求1所述的裝置，其中，化學物質是一有機物，該有機物從下列一組有機物中選擇，該組有機物包括檸檬酸、醋酸、酒石酸、乳酸或蘋果酸。3.如權利要求1所述的裝置，其中，液態(tài)滅菌劑是臭氧化水。4.如權利要求1所述的裝置，其中，液態(tài)滅菌劑是過氧化氫。5.如權利要求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)，以進一步對帶材滅菌。6.如權利要求1所述裝置，還包括第一再循環(huán)裝置，其將過剩的液態(tài)酸性化學物質送返所述第一浴槽。7.如權利要求6所述的裝置，其中，所述第一再循環(huán)裝置包括返回導管，其設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，所述第一再循環(huán)箱具有一個入口，以容納引入的附加預洗材料。8.如權利要求7所述的裝置，其中，附加預洗材料是臭氧化水。9.如權利要求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)裝置包括一個傾斜的滴盤，其設置在帶材的下方，從過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)裝置包括返回導管，其設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，其具有一個入口，以容納引入的附加滅菌劑。12.如權利要求11所述的裝置，其中，附加滅菌劑是臭氧。13.如權利要求11所述的裝置，其中，附加滅菌劑是H2O2。14.如權利要求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)裝置包括返回導管，其設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，其具有一個入口，以容納引入的附加滅菌劑。17.如權利要求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)裝置包括返回導管，其設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，其具有一個入口，以容納引入的附加滅菌劑。19.如權利要求18所述的裝置，還包括在帶材材料進入所述第一浴槽之前對帶材施以離子化空氣的施加裝置。20.如權利要求1所述的裝置，還包括在帶材材料進入所述第一浴槽之前對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－密封機一同使用，用于對被該機器進行加工處理的帶材材料滅菌。帶材連續(xù)地經過離子化空氣沖洗站、化學物質預洗站、滅菌浴槽、刮除輥、熱空氣刮刀和紫外線照射源。經過相應的排成一排的處理設備的協(xié)同作用，對高速送進的帶材進行有效的滅菌。文檔編號A61L2/10GK1518514SQ02812323公開日2004年8月4日申請日期2002年6月20日優(yōu)先權日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人:可口可樂公司