SE463240B - Saett att framstaella gasformigt, vaeteperoxidinnehaallande steriliseringsfluidum - Google Patents

Description

.fix ß \ LH NJ -Pb C) förtillverkade, biglinjeförsedda ämnen av ett laminerat, flexibelt material, vanligtvis termoplastbelagt papper med något eller några ytterligare skikt av andra material än de här nämnda, genom att ämnet först omformas till en öppen, rörformig, vanligtvis kvadratisk kapsel som därefter ges en tät botten- förslutning genom vikformning och hopförsegling av bottenbildande ändpartier av kapseln. Efter bottenförslutningen, som oftast sker i steg utmed en bana efter vilken kapslarna flyttas stegvis, införas de bottenförsedda kapslarna i upprätt ställning i en från omgivningen aseptiskt avskärmad steriliserings- och fyllningszon för sterilisering och därefter fyllning och förslutning under steril atmosfär till bildande av färdiga, aseptiska förpackningar för vidare distribution.

Med hjälp av en annan känd förpackningsmaskin framställes liknande aseptiska förpackningar på 1 princip samma sätt som den ovan beskrivna med enda skillnaden att de rörformade kapslarna först förses med en såsom toppförslutning hos den färdiga förpackningen tjänande, formsprutad plastförslutning vid kapselns ena ände och att de så ändförslutna kapslarna därefter steriliseras, fylles och bottenförslutes i "upp- och nervänt" läge. Ett exempel pà en förpackning som är framställd i enlighet med den först beskrivna framställningsprincipen är Tetra Rex (reg. varumärke), medan ett exempel på en förpackning som framställts i enlighet med den senare framställningsprincipen är Tetra Top (reg. varumärke).

Vare sig förpackningarna framställes enligt den förra eller senare framställningsprincipen användes vanligtvis ett gasformigt, väteperoxidinnehàllande steriliseringsfluidum för att sterilisera de bottenförslutna respektive toppförslutna, fyllfärdiga förpackningskapslarna, eftersom ett gasformigt steriliseringsfluidum i jämförelse med ett motsvarande vätskeformigt fluidum lättare kan tränga in i och sterilisera även dolda utrymmen hos kapslarna, t ex genom vikformningen 463 240 bildade veck i kapslarnas bottenförslutning, samtidigt som det gasformiga fluidet dessutom är lättare att bortventilera efter avslutad sterilisering före fyllningen. Det gasformiga steriliseringsfluidet har vidare den förtjänsten att det helt eliminerar risken för s k kantinsug 1 kapslarnas snittkanter som lätt kan suga upp vätska och därigenom försvåra eller omöjliggöra en fullständig bortdrivning av väteperoxid. För att utesluta risken för medföljande restmängder av väteperoxid på grund av sådant kantinsug är det väsentligt att det gasformiga steriliseringsfluidet under hela steriliseringsförloppet hålles vid en temperatur som överstiger väteperoxidens daggpunkt, ca 70°C vilket innebär att förpackningskapslarna måste värmas till och hållas vid en temperatur väl över denna daggpunkt, vanligtvis ca 80°C vid kontakten med steriliseringsfluidet i steriliseringszonen.

En effektiv, väteperoxidinnehàllande steriliseringsgas, som används vid sterilisering av förpackningsmaterial eller förpackningskapslar för framställning av aseptiska förpackningar, består av en till ca l20°C uppvärmd luft/väteperoxid-blandning innehållande ca 25g väteperoxid per kg luft. En sådan blandning ger redan efter mycket kort steriliseringstid, ca 1 sek, ett steriliseringsresultat som väl uppfyller de sterilitetskrav man ställer på den aseptiska förpackningen.

Ett gasformigt, väteperoxidinnehållande steriliserings- fluidum av det ovan beskrivna slaget framställes enligt ett känt sätt genom att spruta finfördelad, vätskeformig väteperoxid mot en uppvärmd metallyta för förångning av väteperoxiden och sedan sammanföra och blanda den förångade väteperoxiden med ett reglerat, uppvärmt luftflöde. Detta kända sätt, som utnyttjar värmeöverföring från en fast yta till den vätskeformiga väteperoxiden, medför att metallytan successivt belägges med föroreningar, t ex i vätskeformig väteperoxid vanligen använda stabilisatorer som vid hög temperatur verkar såsom ma ON CM FJ CD katalysatorer för väteperoxidnedbrytning och bidrar till att en del av väteperoxiden nedbrytes och förstöres vid förångningen.

Problemet med "katalytisk" nedbrytning av väteperoxid kan emellertid undvikas genom att i stället genomföra föràngningen av den vätskeformiga väteperoxiden med användning av uppvärmd luft som värmeöverföringsmedium, och ett känt sätt som bygger på denna förångningsprincip går ut på att den för förångningen avsedda luften uppvärmes genom värmeväxling med en på elektrisk väg eller på annat sätt uppvärmd värmekropp före blandningen med. den i den uppvärmda luftströmmen insprutade vätskeformiga väteperoxiden. Det kända sättet framställer ett gasformigt, väteperoxidinnehållande steriliseringsfluidum med god steriliseringsförmåga så länge det genomföras kontinuerligt, d v s utan återkommande uppehåll, men har däremot visat sig fungera mindre väl eller endast med svårigheter låtit sig genomföras i de fall då det av ett eller annat skäl varit önskvärt att emellanåt avbryta framställningen för återkommande längre eller kortare uppehåll. Den genom intermittent förångning av den vätskeformiga väteperoxiden framställda steriliserings- gasen har som regel uppvisat kraftiga temperaturvariationer och sålunda varierande steriliseringsförmåga som ibland t o m har varit så dålig att det uppställda steriliseringskravet varit svårt eller omöjligt att uppnå. För att säkerställa önskat steriliseringsresultat vid sterilisering av exempelvis förpackningskapslar, som skall fyllas med sterilt fyllgods, har man därför hitintills varit tvungen eller valt att framställa det gasformiga steriliseringsfluidet kontinuerligt under hela steriliseringsförloppet, vilket medfört att exempelvis det mellan två på varandra följande kapselsteriliseringar i viss mening överflödigt framställda fluidet har gått till spillo. Även det under ventileringen av de steriliserade kapslarna kontinuerligt framställda fluidet har i samma mening utgjort en onödig överskottsproduktion och ekonomisk förlustfaktor. 5 463 240 Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att ge anvisningar om ett sätt att framställa ett gasformigt, väteperoxidinnehållande steriliseringsfluidum som i likhet med det senast beskrivna kända sättet går ut på att förånga den vätskeformiga väteperoxiden med användning av uppvärmd luft som föràngningsmedel, men som till skillnad från det kända sättet även kan genomföras intermittent med bibehàllna goda steriliseringsegenskaper hos det intermittent framställda fluidet.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att anvisa ett sätt av det nämnda slaget som väl låter sig genomföras vid sterilisering av efter varandra transporterade förpackninge- kapslar eller andra föremål utan att någon del av det framställda steriliseringsfluidet blir överflödigt och behöver förspillas.

Dessa jämte även ytterligare ändamål uppnås i enlighet med föreliggande uppfinning genom att det i inledningen beskrivna sättet givits kännetecknet att den för förångningen avsedda luftströmmen uppvärmes till och hålles vid en konstant eller huvudsakligen konstant, hög förångningstemperatur före förångningen av den vätskeformiga väteperoxiden.

Genom att luftströmmen vid varje föràngningstillfälle hålles vid en sådan konstant, hög förångningstemperatur, vilket tidigare har varit svårt att säkerställa utan användning av en komplicerad temperatur- och energiregleringsanordning, skapas erforderliga förutsättningar för att det under hela framställningsförloppet framställda gasformiga fluidet erhåller en jämn eller endast obetydligt varierande temperatur och därmed eftersträvade jämna och goda steriliseringsegenskaper, även om framställningen genomföres med återkommande kortvariga eller långvariga uppehåll i förångningen av den vätskeformiga väteperoxiden.

I enlighet med en särskilt föredragen och praktiskt lätt genomförbar utföringsform av sättet enligt uppfinningen .fx O\ (pl I* .D I (I r uppvärmes och hålles förångningsluften vid önskad jämn förångningstemperatur genom att den bringas att strömma i direkt kontakt med värmeöverföringsytan hos ett på elektrisk väg eller på annat sätt uppvärmt värmeelement med stor massa (värmekapacitet) och stor värmeväxlaryta. Värmeelementet kan bestå av aluminium eller annat värmekapacitivt material som har förmåga att magasinera stora värmeenergimängder och som sålunda inte kräver kontinuerlig energitillförsel för att hållas tillräckligt varm för den önskade uppvärmningen av luftströmmen.

Genom att åtminstone en del av den i det uppvärmda värmeelementet magasinerade värmeenergin bidrar till att hålla värmeelementets värmeväxlaryta tillräckligt varm för den önskade uppvärmningen av luften blir det vidare lätt att reglera tillförseln av värmeenergi till värmeelementet.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare i det följande med särskild hänvisning till bifogade ritningar på vilka Figur l-3 schematiskt visar en aanordning för framställning och användning av ett gasformigt, väteperoxidinnehållande steriliseringsfluidum för sterilisering av efter varandra, intermittent transporterade föremål.

Eftersom figur 1-3 visar samma anordning kommer anordningen att beskrivas kollektivt med hänvisning till samtliga figurer samtidigt, och för att vinna tydlighet användes genomgående samma hänvisningsbeteckningar för identiska anordningsdelar.

Det i figur l-3 visade systemet innefattar dels en anordning (med den allmänna hänvisningsbeteckningen 1) för intermittent framställning av ett gasformigt, väteperoxid- innehållande steriliseringsfluidum, och dels en anordning (med den allmänna hänvisningsbeteckningen 2) för sterilisering av föremål 3 som transporteras efter varandra på ett i pilens A riktning intermittent drivet transportband 4. Föremålen 3 kan exempelvis vara förpackningskapslar av det slag som beskrivits tidigare och som är avsedda att efter steriliseringen fyllas med 465 240 sterilt fyllgods och därefter förslutas under aseptiska betingelser till bildande s k aseptiska förpackningar. Även om beskrivningen fortsättningsvis kommer att hänföras till sterilisering av dylika förpackningskapslar skall detta emellertid inte uppfattas som en begränsning av uppfinningen som i sin vida omfattning naturligtvis lika gärna kan användas vid sterilisering av varje annan typ av föremål som skall steriliseras under intermittenta betingelser.

Anordningen 1 innefattar en med inlopp 5 och utlopp 6 försedd förvärmare 7 som genom inloppet 5 står i förbindelse med en ledning 8 för inkommande, filtrerad luft. Förvärmaren 7 är förbunden med ett med inlopp och utlopp 9 respektive 10 försett värmeväxlarelement 11 vars inlopp 9 är i förbindelse med en till förvärmarens 7 utlopp 6 ansluten ledning 12 genom en ledning 13.

Från värmeväxlarelementets ll utlopp 10 går en ledning 14 som är ansluten till inloppet hos en med inlopp l5 och utlopp 16 försedd förångningskammare 17 som har ett i förångningskammaren mynnande rör 18 för reglerad (med hjälp av en ventil 19 i röret 18) tillförsel av vätskeformig, företrädesvis finfördelad väteperoxid.

Den till förvärmarens 7 utlopp 6 anslutna ledningen 12 är vidare via en reglerbar ventil 20 ansluten till inloppet hos en med inlopp 21 och utlopp 22 försedd sterilfilteranordning 23.

Sterilfilteranordningen 23 är genom en till utloppet 22 ansluten ledning 24 förbunden med en ledning 25 som i sin tur är ansluten till utloppet 16 hos förångningskammaren 17 och som har en reglerbar ventil 26 mellan förångningskammarens utlopp 16 och förbindelsen med ledningen 24.

Värmeväxlarelementet ll har enligt föreliggande uppfinning stor massa (värmekapacitet) och stor värmeväxlaryta och kan bestå av exempelvis aluminium eller annat värmekapacitivt material med förmåga att magasinera stora värmeenergimängder såsom nämnts tidigare. Värmeväxlarens ll värmeväxlaryta hålles vid önskad jämn, hög temperatur genom reglerad uppvärmning av den stora massan på elektrisk väg eller på annat sätt, t ex medelst het ånga på i och för sig känt sätt. -ß (Fx LN! I” I) F» _11 Anordningen 2 innefattar ett i enskilda kamrar eller zoner 27-29 uppdelat hus 30 med ingång 31 och utgång 32 av slusstyp för intermittent transportering av de på transportbandet 4 uppställda förpackningskapslarna 3 i tur och ordning genom kamrarna eller zonerna 27-29 i huset 30.

Kammaren 27 har ett inloppsrör 33 och utloppsrör 34 för genomströmning av varmt fluidum t ex luft, för uppvärmning av förpackningskapslarna 3, medan kammaren 28 är förbunden med ledningen 25 hos anordningen 1 och har ett utloppsrör 35 för att möjliggöra en genomströmning av för steriliseringen nödvändiga fluida.

Kammaren 29 har ett i kammaren mynnande fyllrör 36 för fyllning av sterilt fyllgods i de steriliserade förpacknings- kapslarna. I kammaren 29 finns vidare en icke visad lämplig anordning för aseptisk tillslutning av de fyllda förpacknings- kapslarna före utmatningen genom slussutgàngen 32.

I enlighet med föreliggande uppfinning förfares på följande sätt för framställning av det gasformiga, väteperoxid- innehållande steriliseringsfluidet för sterilisering av förpackningskapslarna 3 med hjälp av det visade och beskrivna systemet. Under steriliseringen (Fig. 1) av en i steriliserings- kammaren 28 inmatad förpackningskapsel 3 hålles ventilen 20 i ledningen 12 stängd, medan övriga i systemet ingående ventiler, d v s ventilerna 19 och 26, är öppnade. Genom ledningen 8 inkommande, filtrerad luft förvärmes i förvärmaren 7 till ca 90°C och ledes via ledningen 13 in i värmeväxlar- elementet ll där den föres i kontakt med den till ca 400°C uppvärmda värmeväxlarytan för uppvärmning till önskad hög förångningstemperatur, ca 360°C. Från värmeväxlarelementet ll uttages den så uppvärmda luften genom utloppet 10 och ledes genom ledningen 14 in i föràngningskammaren 17 för sammanföring med och förängning av den genom ledningen 18 i finfördelad form tillförda vätskeformiga väteperoxiden till bildande av det färdiga gasformiga, väteperoxidinnehàllande steriliserings- 0,» -En J\ uN BJ B> ID fluidet med önskad jämn eller endast obetydligt varierande temperatur och därmed goda, jämna steriliseringsegenskaper. Från förångningskammaren 17 uttages det erhållna steriliserings- fluidet, som har en temperatur av ca l20°C och ett väteperoxidinnehàll motsvarande ca 25g väteperoxid per kg tillförd luft, och ledas via ledningen 25 in i steriliserings- kammaren 28 för sterilisering av den nämnda förpackningskapseln 3. Från kammaren 28 uttages förbrukat steriliseringsfluidum kontinuerligt genom utloppsröret 35 under hela steriliserings- perioden. Efter avslutad sterilisering (Fig. 2), som tar ca 1 sekund, stoppas tillförseln av vätskeformig väteperoxid genom att ventilen 19 i ledningen 18 stänges samtidigt som förbindelsen mellan förångningskammaren 17 och steriliserings- kammaren 28 brytes genom stängning av ventilen 26 i ledningen 25. ventilen 20 i ledningen 12 öppnas, varigenom den i förvärmaren 7 till ca 90°C uppvärmda luften införes i sterilfilteranordningen 23 i vilken den bringas passera genom ett sterilfilter av i och för sig känt slag för avskiljning av eventuella i luften förekommande mikroorganismer. Från steril- filteranordningen 23 uttages den filtrerade luften genom ledningen 24 och införes via ledningen 25 i kammaren 28 för ventilering och bortdrivning av efter steriliseringen kvarvarande steriliseringsfluidum genom utloppsledningen 35.

Ventileringen pågår under ca o,5 sekunder, varefter den steriliserade och ventilerade förpackningskapseln 3 med hjälp av transportbandet 4 förflyttas in i kammaren 29 för fyllning med sterilt fyllgods genom fyllröret 26 (Pig. 3). Under denna förflyttning transporteras samtidigt den närmast efterföljande, i kammaren 27 förvärmda förpackningskapseln 3 in i steriliseringskammaren 28, varvid det tidigare beskrivna steriliserings- och ventileringsförloppet upprepas genom att ventilen 20 1 ledningen 12 stänges och ventilerna 19 och 26 i ledningen 18 respektive ledningen 25 öppnas för tillförsel av i förángningskammaren 17 nyframställt, gasformigt steriliserings- CN (_94 PJ -T ~. (__-_ 10 1") fluidum till kammaren 28. Förfarandet upprepas därefter på samma sätt i tur och ordning för övriga efterföljande ä) förpackningskapslar på transportbandet 4 som transporterar kapslarna genom huset 30 i samstämmig takt med nämnda sterilisering och ventilering i kammaren 28 och efterföljande aseptiska fyllning och förslutning i kammaren 29 till bildande av successivt, genom slussutgången 32 utmatade färdiga aseptiska förpackningar.

Genom att värmeväxlarelementet ll har stor värmekapacitet respektive stor massa kan den för uppvärmningen av värme- elementets värmeväxlaryta tillförda energin avbrytas eller regleras under den beskrivna ventileringsperioden utan risk för oönskad avkylning av värmeväxlarytan eller överdriven uppvärmning av den i värmeväxlarenheten väntande luften, eftersom värmeväxlarytan under den avbrutna eller reglerade energitillförseln säkert hålles vid önskad jämn temperatur genom uppvärmning från i värmeväxlarelementet magasinerad värme.

Därigenom säkerställas vid sättet enligt uppfinningen att den i värmeväxlarenheten uppvärmda luften hålles vid en konstant eller i vart fall obetydligt varierande föràngningstemperatur när den lämnar värmeväxlarelementet ll och införes i förångnings- kammaren 17, även om framställningen av det gasformiga, väteperoxidinnehållande steriliseringfluidet genomföras med mycket frekvent återkommande, långvariga eller kortvariga avbrott i tillförseln av den vätskeformiga väteperoxiden.

I enlighet med föreliggande uppfinning är det sålunda möjligt att med användning av enkel, lättreglerad utrustning framställa ett gasformigt, väteperoxidinnehållande steriliseringsfluidum med säkerställd jämn eller endast obetydligt varierande temperatur och därmed sammanhängande stabila, goda steriliseringsegenskaper för effektiv * sterilisering av förpackningskapslar eller andra intermittent transporterade föremål, utan att någon del av det framställda behöver förspillas.

Claims (5)

ll PATENTKRAV

1. Sätt att framställa ett gasformigt, väteperoxidinnehállande steriliseringsfluidum med goda, jämna steriliseringsegenskaper genom intermittent förángning av vätskeformig väteperoxid i en såsom föràngningsmedel tjänande, uppvärmd luftström, k ä n n e t e c k n a t a v, att den för föràngningen avsedda luftströmmen uppvärmes till och hàlles vid en konstant eller huvudsakligen konstant, hög föràngningstemperatur.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att den vätskeformiga väteperoxiden insprutas i finfördelad form i den uppvärmda luftströmmen.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, ' k ä n n e t e c k n a t a v, att den för förángningen avsedda luftströmmen uppvärmes till den önskade föràngningstemperaturen genom värmeutväxling med ett värmeelement (ll) med stor massa eller värmekapaoitet och stor yta.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t a v, att luftströmmen bringas att strömma i direktkontakt med värmeelementets yta.

5. Förfarande enligt krav 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a t a v, att värmeelementet (ll) hålles vid en konstant eller huvudsakligen konstant, hög temperatur genom reglerad värmetillförsel på elektrisk eller annan väg, t ex medelst het ånga.