[发明专利]用于对包装材料进行消毒的方法以及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的方法以及一种如权利要求15前序部分所述的装置。

背景技术

特别是在将饮料、食品或其他例如易变质的产品灌装到袋中时，在实践中越来越多地要求延长包装好的产品的保质期。这也以特别的程度适用于所谓的产品无菌灌装(冷灌装或热灌装)，在该灌装时放弃了灌装过程之后的热消毒，确切地说特别是具有如下优点：改善产品质量、降低设备和机器总量、降低由次品导致的生产损失以及改善保质期。对于在消毒室或无尘室中进行无菌袋灌装的前提特别是避免包装被微生物污染或染菌。

特别是当包装材料被从储备卷拉出时并且该储备卷设置在消毒室或无尘室外部以便在用新的储备卷代替用光的储备卷时无需干扰无尘室的无菌性时，需要在供应到消毒室或净化室中时并且从而在供应给设置在所述消毒室或净化室中的包装机之前对包装材料进行消毒。

公知的是用过醋酸、用过氧化氢(H₂O₂)或者用UV射线对包装材料进行消毒。这些公知的方法具有显著的缺点。例如使用过醋酸或过氧化氢的方法成本高而且费时，确切地说仅仅由于必须保持分别对于消毒必需的激活时间就具有上述缺点。因此，用所述方法仅能以很低的效率或产量进行实现有效的消毒。缺点还在于，在这些方法中使用的介质即过醋酸或过氧化氢对于操作人员的健康有危险并且通常在包装材料上剩留所使用的介质的一定的剩余量。

用UV射线或UV光对包装材料进行辐射并且在相应地构造和操作所使用的装置的情况下原则上是无危险的。然而用UV射线进行辐射仅能实现非常不足够的消毒效应或消毒率。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种方法，该方法在避免过醋酸、过氧化氢或类似液态介质的情况下允许包装材料的高效消毒。

为了解决所述任务，构造了一种如权利要求1所述的方法。用于实施该方法的装置是权利要求14的主题。

在本发明中，通常带形的包装材料的消毒通过用超声能量处理进行，确切地说特别是通过以下方式进行：将处于包装材料表面的微生物通过机械地或热力学地破坏其细胞壁、通过蛋白凝结并且最后通过其DNA改性被杀灭或者使其无危害。

用这样处理过的包装材料包装的产品、例如灌装到由所述包装材料制成的袋中的产品(特别是饮料或食品)被可靠地保护以防变质，也就是说，与迄今为止的做法相比显著改善了产品的质量和保质期。

在通过超声处理对包装材料进行消毒时不产生副产品并且在处理过的包装材料上不会像在使用过醋酸或过氧化氢的情况下的公知方法中那样剩留处理介质残余物。

本发明的另一显著的优点在于：所述用于超声处理的至少一个超声系统是自清洁的并且通过超声处理不改变或基本上不改变包装材料的特性并且该包装材料的被处理能力得到保持。此外，存在下述可能性：即在超声处理时进行的包装材料加热被用于后续的热处理过程。所述超声处理例如以20000Hz与1GHz之间、优选20000Hz与35000Hz之间范围内的超声频率进行。

为了超声处理，在所述带形的包装材料的运动轨迹上设置一个或多个超声单元，所述超声单元然后例如同时运行或在时间上错开地运行或者被激活用于向包装材料输出超声能量，但是在最后一个情况中其方式是，使所述激活不时地重叠并且从而有效地避免包装材料消毒的遗漏。

各个超声单元例如包括：电动的发生器，该发生器作为机电变换器产生机械的超声振动；机械的共振单元或用于增强振动的增强器；超声头或超声极。为了超声处理，包装材料在机械地张紧的情况下被拉动经过所述超声极或其声压区并且从而被加载超声能量以杀灭存在的细菌或微生物。在此，包装材料可以直接地、即无间距但接触地经过超声极。也可能的是，包装材料有间距地、即不接触超声极地经过超声极。可以根据在相应的应用情况中存在的参数选择包装材料与超声极有间距或无间距地被导向的方式和方法。

通过改变包装材料的机械张紧、超声极的迎角(Anstellwinkel)以及通过选择超声极几何形状可以使超声处理的强度适配于当时的要求，特别是其方式是，在不破坏包装材料的情况下实现力求达到的消毒率或实现力求达到的消毒程度。

因为超声振动在空气中的传导是非常弱的，所以也需要的是，在包装材料上均匀地施加湿气或液体，确切地说例如在超声处理前和/或在超声处理期间施加。在此，所述施加可以通过冷凝进行。通过这种方式，超声能量到包装材料中的导入可以提高很多倍。然后，超声处理的热作用例如也使为了所述处理而被润湿的包装材料的干燥加速。

附图说明