Procédé de soufflage aseptique de bouteilles par machine de soufflage de bouteilles rotative

Avec la promotion et l'application de processus de remplissage ultra-propres et stériles dans l'emballage des boissons, des produits tels que les jus de fruits, les boissons au thé et les boissons pour sportifs sont progressivement remplacés par des processus de remplissage à froid stériles à partir du processus de remplissage à chaud d'origine (température de remplissage 85-92 °C). Les avantages du processus de remplissage à froid aseptique comprennent un faible coût de production, un poids de bouteille léger, une consommation réduite de gaz haute pression et d'énergie de chauffage, des économies d'énergie et une réduction de la consommation importantes ; Deuxièmement, il peut être rempli à température ambiante avec une perte minimale de nutriments, ce qui peut maintenir le goût, la couleur et la saveur de la boisson tout en garantissant sa durée de conservation. Afin de répondre aux exigences du processus de remplissage ultra-propre et stérile, pour l'équipement intégré de soufflage, de remplissage et de filage stériles, la machine de soufflage de bouteilles adopte le processus de soufflage stérile pour produire des bouteilles, réduisant la contamination des bouteilles par des bactéries pendant le transport des préformes de bouteilles et le processus de soufflage, tuant efficacement les bactéries et offrant une garantie de stérilisation à sec ou humide du remplissage stérile.

La structure principale du processus de soufflage aseptique de bouteilles
1. Organiser le système d'embryon en bouteille entièrement fermé
Lors du processus d'organisation des préformes, afin d'améliorer l'hygiène des préformes et d'éviter la pollution par la poussière lors du chargement, du tri et du transport des préformes, un couvercle anti-poussière ouvrable est conçu au-dessus de la trémie de préformes. Lorsque le nombre de préformes est inférieur à une certaine hauteur, le couvercle anti-poussière s'ouvre automatiquement et la machine de basculement est reliée pour verser les préformes jusqu'à ce qu'elle s'arrête et le couvercle anti-poussière se ferme automatiquement. Lors du processus de levage, d'organisation et de transport des préformes de bouteilles, des couvercles de protection et des fenêtres transparentes sont conçus. Les préformes de bouteilles fonctionnent dans un environnement fermé, réduisant le contact avec l'air extérieur et minimisant l'adsorption de poussière due à l'électricité statique, réduisant ainsi la pollution pendant le processus d'organisation des préformes de bouteilles. Le système de préformes de bouteilles doit être régulièrement entretenu et inspecté pour éliminer les taches de la bande transporteuse, du tambour et de la surface coulissante et pour maintenir la propreté et l'hygiène de la surface de travail.
2. Stérilisation UV du goulot de la bouteille
Pendant la production, le stockage et le transport des embryons en bouteille, en raison de la température, de l'humidité, de l'air et d'autres facteurs environnementaux, des bactéries et d'autres micro-organismes se développeront à la surface des embryons en bouteille. Afin de désinfecter et de stériliser les bactéries et les micro-organismes, un certain nombre de tubes à lumière ultraviolette sont installés des deux côtés de la pente de glissement et près de l'embouchure de la bouteille. Les tubes à lumière UV sont utilisés pour émettre une lumière ultraviolette à ondes courtes (UV-C) pour éclairer l'embouchure de la bouteille afin de tuer les bactéries. Sous le rayonnement ultraviolet, l'ADN et l'ARN du tissu cellulaire sont détruits et perdent leur activité, empêchant la régénération des cellules filles et tuant les bactéries, les virus et autres micro-organismes. Selon la vitesse de soufflage et la capacité de production, le temps d'irradiation par la lumière UV au niveau de l'embouchure de la bouteille est de 5 à 10 secondes. La lampe UV est installée dans un espace fermé pour éviter l'irradiation directe par la lumière UV sur le corps humain. Des recherches ont montré que le rayonnement ultraviolet d'une longueur d'onde de 240 à 280 nm dans la bande C a un effet bactéricide très efficace, la valeur maximale du rayonnement ultraviolet de 253.7 nm ayant la capacité bactéricide la plus forte. Pour améliorer le taux de pénétration et l'effet stérilisant des rayons ultraviolets, les lampes ultraviolettes doivent être régulièrement entretenues. Utilisez des boules de coton imbibées d'alcool ou de la gaze pour essuyer le tube de la lampe et éliminer la saleté sur le manchon en verre de quartz.

3. Élimination électrostatique de la poussière des préformes de bouteilles
Le but du dépoussiérage électrostatique est d'éliminer la poussière dans l'air adsorbée par l'électricité statique à l'intérieur du tube de préforme. Le système de dépoussiérage se compose principalement de trois parties : (1) le mécanisme de transfert de préforme, qui réalise le transfert de préforme et le mouvement de haut en bas de la buse de soufflage. Le système de transmission est associé à la machine de chauffage et est entraîné par une courroie synchrone pour entraîner le disque de roue en étoile et une came pour entraîner le mouvement de haut en bas de la buse de soufflage ; (2) Le dispositif d'ionisation et le contrôleur de puissance convertissent la tension de 24 V en courant de 4 à 8 kV et 120 uA. L'aiguille de décharge haute pression à l'intérieur de la buse ionise l'air comprimé stérile (2 à 4 bars) pour générer des ions positifs et négatifs, neutralisant la poussière adsorbée sur la surface de la préforme PET en raison de l'électricité statique ; (3) La poussière générée par le dispositif de dépoussiérage ionique est collectée, filtrée et évacuée par l'aspirateur.
La buse du précipitateur électrostatique est associée à la préforme et, grâce à des expériences et à la détection d'ions, elle peut éliminer efficacement les petites particules et impuretés telles que la poussière et les débris adsorbés à l'intérieur du tube de préforme, répondant ainsi aux exigences d'hygiène pertinentes.

4. Embryon en bouteille Stérilisation à la vapeur H2O2
Pour tuer davantage les bactéries et autres micro-organismes à l'intérieur du goulot de la bouteille et du tube embryonnaire, compte tenu de la structure de la chaîne de chauffage et du processus de chauffage, de la vapeur H2O2 avec un certain débit, une certaine concentration et une certaine température est pulvérisée directement dans le goulot de la bouteille et l'embryon pour la stérilisation. Un film de condensation de 2 à 4 μ m se formera sur la surface interne de l'embryon, car le H2O2 a de fortes propriétés oxydantes et peut détruire les protéines des bactéries et autres micro-organismes ; la surface des préformes PET est petite et la consommation de solution H2O2 est faible, ce qui la rend très adaptée au traitement de stérilisation des préformes PET.
Le dispositif de stérilisation se compose principalement de trois parties : (1) un dispositif d'évaporation éclair, où une certaine concentration de solution H2O2 (25-30 %) est mélangée à un gaz stérile à basse pression et chauffée pour former de la vapeur, avec une température contrôlée de 130 ℃ ; (2) un dispositif d'entraînement de préforme de bouteille, la préforme de bouteille chauffée est transportée par un bras robotisé jusqu'à une roue en étoile, qui est entraînée par une courroie synchrone et entraîne la préforme de bouteille. La buse en forme de coquille se déplace de haut en bas le long de la came et de la vapeur H2O2 à haute température est pulvérisée dans l'embouchure de la bouteille et la préforme de la bouteille à travers le trou de la buse, formant un film de condensation qui recouvre la surface intérieure de l'embouchure de la bouteille et de la préforme de la bouteille. Le H2O2 libère de forts groupes hydroxyles oxydants, détruit l'ADN, l'ARN, etc. dans les tissus cellulaires bactériens et tue les bactéries ; (3) Dispositif d'extraction, afin d'éviter que la vapeur H2O2 résiduelle n'ait des effets néfastes sur les pièces en acier au carbone, un dispositif de ventilation est conçu au sommet de la hotte de stérilisation. La vapeur est évacuée dans la canalisation de collecte des gaz d'échappement par un ventilateur et finalement décomposée en eau et en oxygène.

5. Bouteille de soufflage de gaz stérile à haute pression
Le gaz haute pression utilisé dans la machine de soufflage de bouteilles est un gaz haute pression stérile, qui peut empêcher les bactéries et autres micro-organismes de contaminer la bouteille pendant le processus de soufflage. Le gaz comprimé produit par le compresseur d'air (25-38 bar) est séché et filtré grossièrement et finement (avec une précision de filtration de 3-5 um et une teneur maximale en huile résiduelle de 5 mg/m3), mais la qualité de l'air ne répond pas aux exigences stériles et nécessite un traitement supplémentaire pour filtrer efficacement les particules, les impuretés, la vapeur d'eau, l'huile et le gaz, et les micro-organismes dans le gaz ; Le système de traitement de gaz haute pression stérile se compose de trois filtres connectés en série.（1）Le filtre de précision haute pression est utilisé pour l'élimination de la poussière, l'élimination de l'huile et l'élimination de l'eau, avec une précision de filtration de 0.01 um et une teneur maximale en huile résiduelle de 0.01 mg/m3 ;（2）Filtre à charbon actif, capable d'adsorber la vapeur d'huile avec une teneur maximale en huile résiduelle de 0.003 mg/m3 ; (3) Le filtre de stérilisation adopte un élément filtrant de stérilisation à haut débit et résistant aux hautes températures avec une précision de filtration de 0.01 um, éliminant efficacement les bactéries et autres micro-organismes. Pour assurer le fonctionnement normal et l'effet de stérilisation du filtre, il est nécessaire d'entretenir et de maintenir correctement l'élément filtrant. Le cycle de remplacement de l'élément filtrant est de 1 an/6000 heures ; le cycle de changement de 6 mois/1000-3000 heures ; le cycle de remplacement de la cartouche filtrante de stérilisation est de 6 mois/1000-3000 heures. Selon l'utilisation, la cartouche filtrante de stérilisation peut être stérilisée à la vapeur saturée à une température de 120-130 ℃, une pression de 2-3 bars, pendant 20-30 minutes, 1 à 2 fois par semaine/mois avec une limite de 50-100 temps de stérilisation à la vapeur.

6. Stérilisation des conduites de gaz à haute pression
Le système de tuyauterie de soufflage de la machine de soufflage de bouteilles est complexe avec divers points de connexion et méthodes d'étanchéité. Il existe de nombreux angles morts et espaces et l'air comprimé qui reste dans les angles morts pendant une longue période peut engendrer des bactéries et d'autres micro-organismes. Compte tenu du matériau des raccords de tuyauterie, de la structure et des performances de la vanne de soufflage et du cylindre d'étanchéité, il est nécessaire de stériliser régulièrement la trachée et les composants pneumatiques associés pour créer un bon environnement stérile des voies respiratoires à haute pression. La canalisation de gaz à haute pression utilise de la vapeur à haute température ou de la vapeur de peroxyde d'hydrogène pour la stérilisation. Compte tenu de la condensation et de la formation de rosée de la vapeur, la zone morte de la canalisation produira de l'eau condensée et sera difficile à évacuer. La rétention prolongée de l'eau condensée n'est pas propice à un environnement stérile. Cette méthode nécessite une réflexion et une optimisation plus approfondies.
7. Stérilisation des pièces de conversion de type bouteille
Le cadran, le bras robotisé et la tige d'étirage en contact avec la préforme de la bouteille, ainsi que la cavité du moule et la roue en étoile de la bouteille liées à la forme de la bouteille, doivent être régulièrement nettoyés et stérilisés sur leurs surfaces de travail. Toutes les 120 à 150 heures par semaine, la cavité du moule, la surface de séparation et le bras robotisé doivent être essuyés avec du coton dégraissé imbibé d'alcool à 75 % pour éliminer efficacement la saleté et les micro-organismes de la surface de travail.

8. Environnement à pression positive dans la zone de soufflage des bouteilles
En raison de l'utilisation de la stérilisation à la vapeur de peroxyde d'hydrogène chauffée pour la préforme, une certaine quantité de vapeur de peroxyde d'hydrogène restera dans le tube de préforme. La préforme est envoyée au système de soufflage de bouteilles pour terminer le processus de soufflage. Au fur et à mesure que le corps de la bouteille augmente et que le gaz à haute pression se dilue, les gaz d'échappement contiennent des traces de peroxyde d'hydrogène. Compte tenu de la nature oxydante du peroxyde d'hydrogène et de son impact sur les pièces en acier au carbone, deux ventilateurs à haut rendement sont conçus au sommet de l'unité principale pour maintenir l'espace de soufflage dans un environnement à pression positive, ce qui peut améliorer efficacement l'hygiène de l'espace de soufflage.