对包装材料进行边缘灭菌的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种通过施加处理剂来处理坯件（1）的、上面和/或下面暴露的切边（1*）的方法，该坯件由包装材料、特别是纸/塑料复合材料构成。为了提供一种简单而且成本低的方法，在该方法中为了使在填充和封闭包装外壳（1）时包装以及灌装设备的无菌区域受到污染的风险得到降低，从而设有使处理剂（8）包含至少一种消毒剂并且该消毒剂在施加之后留在切边（1*）上并渗透到包装材料中。
【专利说明】对包装材料进行边缘灭菌的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过施加处理剂来处理坯件(所谓的“包装外壳”，英语:“sleeve”)的、上面和/或下面暴露的切边的方法，该坯件由包装材料、特别是纸/塑料复合材料构成，并且本发明还涉及用于实施这种方法的装置以及根据这种方法经处理的包装外壳。
【背景技术】
[0002]在制造多层复合包装、例如饮料包装时采用了各种不同的方法。
[0003]例如由纸/塑料复合材料构成的单个毛坯制造包装。这里，首先由复合材料卷获得单个毛坯，然后为单个毛坯设置纵缝。通过折叠和密封复合材料这样制造纵缝，即，待填充到包装中的产品不会接触到复合材料的、暴露的边缘。这种接触会导致包装材料变软以及导致装入的食品受到污染。
[0004]这样进一步加工所制造的包装外壳，即通常直接在灌装机中单侧地闭合随后成为包装的顶侧或底侧、进行灭菌、填充以及再次封闭。
[0005]在制造包装时，首先在顶侧或底侧闭合外壳。然后清洁包装内部并且必要时在单侧闭合的容器输送到灌装机的无菌区域之前进行杀菌。在灌装机处填充并且封闭包装。接下来最终成型包装。此外在DE3235476A1中描述了这样的灭菌工艺。
[0006]不管是哪种制造工艺，通常例如借助超声波电极和铁砧通过压合以及密封包装材料的边缘来封闭包装。还已知多种其他方法用来封闭包装，例如电磁感应或热空气与机械压缩相结合。
[0007]封闭单侧打开的、经填充的包装外壳具有这样的风险，即特别是在借助超声波进行密封时灰尘能够由暴露的切边从包装材料中抛出并且会污染无菌区域和打开的包装。
[0008]由现有技术已知各种用于密封由纸板构成的包装坯件的边缘的方法。这样的密封防止液体在制成包装之后侵入到包装的内部边缘中。
[0009]DE3011630A1公开了一种借助油处理包装端面的方法，油渗透到端面中。对此，油最大限度地渗透到所有细孔中并且能够通过热作用部分地聚合。由此增加了油的粘性。
[0010]W096/18544A1描述了一种使用蜡、塑料、粘合剂或热熔胶密封包装边缘的方法。对此通过喷嘴、浸溃或喷镀涂敷密封剂。然后能够通过加热固化密封剂。
[0011]由US3187480A已知，压合一堆纸板坯件并且浸入到热的浸溃溶液浴中以保护切边。该文献公开了甘氨酸和蓖麻油作为浸溃溶液。
【发明内容】
[0012]在此基础上，本发明的目的在于提供一种简单而且成本低的方法和装置以及容器，其中使得在填充和封闭包装时包装、产品以及灌装设备的无菌区域受到污染的风险得到降低。
[0013]首先，借助于根据权利要求1的前序部分所述的方法实现了该目的，即处理剂包含至少一种消毒剂并且该消毒剂在施加之后留在切边上并渗透到包装材料中。
[0014]由包装材料构成的外壳、也称为包装外壳，特别适用于制造食品包装，特别是液体食品的包装。这种包装材料优选是复合包装材料，特别是纸/塑料复合包装材料。
[0015]在借助根据本发明的方法进行处理时，优选包装外壳的上切边和/或下切边朝上竖起。这样消毒剂特别好地渗入到包装材料的最外部纸板层中。
[0016]在纸/塑料复合包装材料的示例性制造过程中，首先对载体层进行涂敷，通常是纸或纸板，并且以这种方式制造复合材料。然后，在复合材料上施加沟纹线和折叠线之前对复合材料进行印刷。在这个加工步骤中该材料通常是一种卷材。在下一个操作步骤中模压包装材料，由此获得毛坯(“blank”)并且分层堆放。这个处理步骤之后能够有利地应用根据本发明的方法。然后通过折叠毛坯以及接合侧面的切边(封闭纵缝)形成上面和下面暴露的包装外壳。优选在这里实施根据本发明的方法，从而不用在无菌的区域中甚至在灌装机的外部实施。
[0017]能够以适宜的方式为消毒剂设置潜伏期。该潜伏期在几分钟至数小时的范围内并且足够确保在包装外壳传送到灌装机的时间内对边缘进行消毒。处理剂通常持久保留在包装外壳中。
[0018]在根据本发明的处理之前或之后可选择性地将多个包装外壳装在外包装中。在包装外壳传送到灌装机之后将包装外壳展开，成型并且在顶侧或底侧上闭合。根据本发明的方法还可以应用在包装外壳的一侧闭合之后。在无菌区域中填充并封闭包装外壳之前，对包装外壳的内侧进行灭菌。
[0019]可以和其他的处理步骤在一条生产线上或单独地进行根据本发明的处理。优选处理剂是液体和/或在处理过程中具有室温。消毒剂渗透到包装材料的边缘中的深度至少是1mm，优选在I和2mm之间。根据处理剂的不同，处理剂能够使这些边缘退色，这特别发生在包装材料由未经漂白的纸板构成或包含这种纸板的情况下。
[0020]通过用消毒剂额外地处理暴露的切边并且使消毒剂渗透到包装材料中对暴露的边缘以及沉积在这些边缘上和/或由这些边缘吸收的颗粒、特别是灰尘进行了有效的杀菌并且随之降低了污染风险。
[0021]可以通过喷嘴(喷射)、在溶液中浸溃切边、刷子、辊子和/或轧辊手段将消毒剂施加到暴露的切边上。
[0022]根据本发明的另一原理，在施加消毒剂的过程中将多个包装外壳折叠平整，优选收集在打开的外包装中。这个过程能够尽可能有效地利用消毒剂。
[0023]此外优选使包装外壳在处理过程中连续地移动。然而，也可以不移动包装外壳而是相对于包装外壳移动用于施加处理剂的装置。本领域的技术人员已知多种用于连续移动产品或装置。特别优选借助于传送带或者通过皮带轮相对于固定连接的喷嘴移动包装外壳。
[0024]本发明的另一个原理在于，所使用的消毒剂是液体。该消毒剂优选含有过氧化氢或过氧乙酸。过氧化氢的含量为35%是特别优选的，或者过氧化氢的含量仅为2%并且接下来用UV射线照射消毒剂是特别优选的。处理剂包含湿润剂、例如具有表面活性的物质以使处理剂更好地渗透到包装材料中也是有利的。优选的混合比例为:
[0025]处理剂:湿润剂=1000:1[0026]额外地或可选择地，处理剂是一种混合物，该混合物包含过氧化氢和乙醇和/或额外地包括浸溃溶液和/或疏水溶液。此外，处理剂可以含有指示剂，例如彩色颜料。此外，根据本发明的方法优选使根据DIN54379测得的菌落总数降低至少log2(?99%)。
[0027]根据本发明的另一个原理，通过喷嘴施加处理剂。
[0028]根据本发明的另一个设计，在施加消毒剂之前至少去除暴露的切边上的灰尘是有利的，特别是通过吸尘装置和/或通过除尘装置。该除尘装置例如可以是旋转刷和/或具有刷毛。如果在施加消毒剂之前就已经去除了能够清除的灰尘，那么这就使得消毒剂更容易地渗透到包装材料中。此外，在无菌区域之前清除了灰尘颗粒使得不再有污染风险。因此还减少了对灌装机、特别是密封工具的污染并且延长了密封工具的维护间隔时间和/或清洁间隔时间。
[0029]另一个优选的实施方式在于，吸走在处理过程中产生的烟雾，特别是由抽吸装置吸收并且输送到废气净化设备和/或废气净化器。因为烟雾会对健康产生危害，所以通过抽吸装置可以降低对环境的不利影响。这里特别需要遵守有关规定。
[0030]根据本发明的另一个原理，浸溃上面和/或下面暴露的切边。优选在以消毒剂处理之后进行浸溃。本领域的技术人员已由现有技术得知各种浸溃剂用于切边的浸溃。由DE2522546A1已知一种借助浸溃溶液处理辊子或毛坯的端面的方法，由此避免液体渗透到暴露的边缘中。
[0031]根据另一个原理，特别是以UV射线、β射线或Y射线照射包装外壳。优选在施加消毒剂之前或之后或者在浸溃之后进行照射。光是照射就已经能够杀菌，然而在施加消毒剂之后进行照射的情况下还额外地提高了照射的杀菌作用。
[0032]根据本发明的另一个设计，在处理之后立即封闭包含有一定数量的包装外壳的外包装。这避免了杂质、特别是灰尘再次附着在边缘上以及没有受到有效的灭菌并且在灌装机中填充之后进行封闭包装外壳时造成污染的风险。对此，优选也对外包装的上面和/或下面的内侧用处理剂进行处理。这样做的优势在于使得在封闭之后经处理的面的再次污染得到降低。这种处理例如可以在相同的装置中进行。
[0033]在实施根据权利要求1至15中任意一项所述方法的装置中，通过具有至少一个喷嘴的喷射区域和设备防护外壳实现了本发明的目的，该喷射区域用于喷射含有消毒剂的处理剂，该设备防护外壳至少将喷射区域和周围环境相隔离。该装置能够具有一个、两个或多个喷嘴。该装置优选额外具有用于连续输送毛坯或包装外壳通过至少一个喷射区域的设备。该设备特别可以是传送带、滚筒输送机或本领域技术人员已知的其他输送设备。
[0034]在根据本发明的装置之前以及之后可以设置多个装置用于进行在根据本发明的方法之前或之后的并且由本发明公开的工序步骤。
[0035]根据本发明的另一个原理，设备防护外壳包括有抽吸装置用于吸走所产生的烟雾和/或多余的处理剂。对此，该抽吸装置优选具有用于净化和/或回收消毒剂的装置。
[0036]本发明的另一个有利的实施方式在于，在喷射区域之前或之后设置用于除尘的设备。用于除尘的设备优选设置在喷射区域之前。吸尘装置和/或使用刷子对除尘来说特别有利。
[0037]为了提高装置的效率可以设置用于浸溃的装置和/或特别是以UV射线、β射线或Y射线进行照射的装置。这两种装置优选设置在喷射区域之后。如果用于照射的装置设置在用于浸溃的装置之后，那么射出的光线除了起杀菌的作用还可以固化浸溃剂。
[0038]根据本发明的另一个设计这样形成喷嘴，即该喷嘴能够变化地分配至少两种物质的剂量并进行喷射和/或能够调节喷射角度以及喷射量。优选使用喷雾器喷嘴或扁平喷嘴。通过这种设计可以根据待处理材料的大小、形状和之后的应用施加处理剂以及调节所
需处理剂的量。
[0039]此外，通过根据权利要求21的前序部分所述的包装外壳实现了本发明的目的，即消毒剂至少渗透到上切边和/或下切边的末端区域中。消毒剂优选渗透到包装材料中Imm至2mm的区域中(从切边开始测量)。
[0040]用消毒剂在上切边和/或下切边的末端区域中处理包装外壳对其和附着在其上的颗粒进行有效的灭菌，从而在填充该包装外壳之后封闭包装外壳时附着在包装外壳上的灰尘不会对无菌区域和随后的包装外壳产生细菌的危害。
[0041]特别是在处理未经漂白的纸浆时，由于渗透的消毒剂至少能够在上切边和/或下切边的末端区域中引起退色，优选也是在Imm至2mm深度的区域中。
[0042]上述方法以及装置对暴露的切边以及外包装的上部和/下部的内侧进行了有效而持久的消毒，由此使得这些边缘在直至长达数周的时间之后以及经过长距离的运输之后也仍然有效地处于无菌状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]下面根据仅描述了优选的实施例的附图详细阐述本发明。
[0044]在附图中:
[0045]图1示出了一种用于将处理剂施加到由包装材料构成的外壳的暴露切边上的装置，该装置具有两个加工站，以及
[0046]图2示出了一种用于将处理剂施加到由包装材料构成的外壳的暴露切边上的装置，该装置具有四个加工站。
【具体实施方式】
[0047]图1示出了用于处理包装外壳I的上切边I*的装置的一个实施例。包装外壳I作为由多个包装外壳I收集在一起的组合位于打开的外包装3中。图中示出了传送带2，打开的外包装3在该传送带上经过两个加工站4和5。两个加工站通过共同的设备防护外壳6和周围环境相隔离。
[0048]在第一个(可选的)加工站4中借助于吸尘装置7至少从包装外壳I的上边缘吸走颗粒，特别是灰尘。在下一个加工站5中借助喷嘴9将包含有消毒剂的处理剂8至少涂敷到包装外壳I的边缘上并且该处理剂能够渗透到这些边缘中。
[0049]处理剂8能够额外地包含湿润剂。在加工站5的上方能够设置另一个抽吸装置10，该抽吸装置用于吸走加工过程中出现的烟雾。接下来，打开的外包装中的包装外壳I离开设备防护外壳6，然后在包装站11中封闭外包装。包装外壳I在封闭的外包装12中继续传送。
[0050]图2示出了另一个实施例。在包装站11中封闭打开的外包装3之前，在图1中已示出的两个加工站4和5附近连接了第三个加工站13和第四个加工站14。在本实施例中，在传送带2’上方的所有四个加工站4、5、13、14通过设备防护外壳6’和周围环境相隔离。
[0051]第三个加工站13是可选的并且以浸溃剂15至少使包装外壳I的边缘I*浸透。在该加工站13的上方同样能够设置一个抽吸装置16，该抽吸装置用于吸走加工过程中出现的烟雾。该抽吸装置能够和第二个加工站5的抽吸装置10相连。抽吸装置10、16能够和未不出的废气净化设备或者未不出的废气净化器相连。
[0052]在第四个加工站14中由辐射源17以UV射线和/或β射线和/或Y射线至少照射包装外壳I的、暴露的上边缘。接下来，打开的外包装3中的、经处理的包装外壳I离开设备防护外壳6’，然后封闭外包装并且可以将封闭的外包装12传送到灌装位置。
[0053]当然，所示实施例仅示出了根据本发明的方法以及相应装置的可行性方案，而并不是仅限于所示装置。
【权利要求】
1.一种通过施加处理剂来处理坯件，即“包装外壳”的、上面和/或下面暴露的切边的方法，所述坯件由包装材料、特别是纸/塑料复合材料构成，其特征在于，所述处理剂(8)包含至少一种消毒剂并且所述消毒剂在施加之后留在切边(I*)上并渗透到包装材料中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在施加消毒剂的过程中将多个包装外壳(I)折叠平整地收集起来。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使所述包装外壳(I)在处理过程中连续地移动。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使处理装置相对于所述包装外壳(I)移动。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述消毒剂是液体。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述消毒剂具有室温。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述消毒剂含有过氧化氢或过氧乙酸。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述消毒剂额外地包含湿润剂。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，通过喷嘴(9)将所述处理剂至少施加到切边(I*)上。`
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的方法，其特征在于，在施加所述消毒剂之前至少去除暴露的切边(I*)上的灰尘，特别是通过吸尘装置(7)和/或通过除尘装置。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的方法，其特征在于，吸走在处理过程中产生的烟雾，特别是由抽吸装置(16)吸收并且输送到废气净化设备和/或废气净化器。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的方法，其特征在于，浸溃包装外壳(I)的、上面和/或下面暴露的切边(I*)。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的方法，其特征在于，特别是以UV射线、β射线或Y射线照射包装外壳(I)。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的方法，其特征在于，将一定数量的包装外壳Cl)收集在外包装(12)中并且将所述处理剂至少施加到切边(I*)上。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在处理之后立即将打开的外包装(3)封闭成闭合的外包装(12)。
16.一种用于实施根据权利要求1至15中任意一项所述方法的装置，其特征在于，所述装置具有包括至少一个喷嘴(9)的喷射区域和设备防护外壳(6、6’)，所述喷射区域用于喷射含有消毒剂的处理剂(8)，所述设备防护外壳至少将喷射区域和周围环境相隔离。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述设备防护外壳(6、6’)包括有抽吸装置(10、16)用于吸走所产生的烟雾和/或多余的处理剂。
18.根据权利要求16或17所述的装置，其特征在于，在所述喷射区域之前或之后设置用于除尘的设备。
19.根据权利要求16至18中任意一项所述的装置，其特征在于，设置用于浸溃的装置和/或特别是以UV射线、β射线或Y射线进行照射的装置。
20.根据权利要求16至19中任意一项所述的装置，其特征在于，这样形成喷嘴(9)，即所述喷嘴能够变化地分配至少两种物质的剂量并进行喷射和/或能够调节喷射角度。
21.一种特别是根据权利要求1至15中任意一项所述的方法制造的包装外壳，其特征在于，消毒剂至少渗透到经处理的切边(I*)的末端区域中。
【文档编号】B65B55/10GK103796921SQ201280042659
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年7月11日 优先权日:2011年8月31日
【发明者】鲁道夫·弗勒尔克, 汉诺·盖斯勒, 汉斯-维利·迈因茨 申请人:Sig技术股份公司