Nouveau bloc d'aseptie KHS avec stérilisation de bouteilles : haute performance, sécurité accrue, hygiène renforcée

L'InnoPET BloFill ACF-R se compose, au niveau du sol, d'une machine de stretch blow molding, d'un module de stérilisation, d'un carrousel de remplissage et d'une capsuleuse. La technologie du procédé ainsi que le collecteur de vannes sont disposés au-dessus, sur une plateforme. (Copyright : KHS GmbH)

Un point fort du nouveau bloc rotatif est le changement automatique de format : les interventions manuelles de l'opérateur sont superflues et la stérilité interne du remplisseur n'est pas perturbée. (Copyright : KHS GmbH) / One highlight of the new rotary block is its automatic format changeovers, rendering manual operator intervention superfluous and thus retaining the filler’s internal sterility. (Copyright: KHS GmbH)

« En résumé, ces nouvelles fonctionnalités créent une petite zone aseptique et assurent ainsi un haut niveau d'hygiène », déclare Manfred Härtel, chef de produit remplissage chez KHS. (Copyright : KHS GmbH) / « All told, these new features make for a small aseptic zone and thus a high standard of hygiene, » says Manfred Härtel, filling product manager at KHS. (Copyright: KHS GmbH)

Avec son nouveau bloc aseptique pour la stérilisation des bouteilles, KHS établit de nouvelles références en matière de sécurité et d'hygiène. Les embouteilleurs de boissons ne doivent pas faire de compromis sur la performance : grâce à un remplisseur rotatif, la solution en bloc offre un débit trois fois supérieur à celui du remplisseur linéaire.

Lorsqu'il s'agit de la mise en bouteille de boissons sensibles en PET, la sécurité maximale est essentielle, et les remplisseurs aseptiques linéaires de KHS ont déjà fait leurs preuves sur le marché. Il est donc logique que le fournisseur de systèmes de Dortmund présente désormais un remplisseur aseptique rotatif, qui établit de nouvelles normes en termes d'hygiène. Conscient de cela, le constructeur de machines et d'installations mise sur la stérilisation des bouteilles, qui, contrairement à la stérilisation des préformes, peut également être combinée avec le système de revêtement FreshSafe PET de KHS, offrant une protection supplémentaire pour les boissons sensibles. Cette méthode consiste à rendre les contenants stériles juste avant le processus de remplissage. Cela permet une plus grande flexibilité et une disponibilité accrue lors des changements de format, contrairement à la stérilisation des préformes, où la stérilité du bloc est interrompue lors du changement de moules de soufflage. De plus, la stérilisation des bouteilles permet une manipulation facile et douce des contenants légers.

Nouveau design du remplisseur

Le nouveau remplisseur rotatif Innofill PET ACF-R a été associé à la machine de soufflage à haut rendement InnoPET Blomax Série V. La solution en bloc aseptique InnoPET BloFill ACF-R ainsi créée offre actuellement une capacité allant jusqu'à 36 000 bouteilles d'1 litre par heure, contre jusqu'à 14 000 bouteilles par heure pour les remplisseurs linéaires. À l'avenir, le bloc sera même disponible avec une capacité allant jusqu'à 48 000 bouteilles de 500 millilitres par heure. La nouvelle solution atteint une stérilité dans le contenant équivalente à Log 6, ce qui correspond à une réduction de 99,9999 % des germes.

Une attention particulière a été portée lors du développement au remplisseur aseptique, qui a reçu un design entièrement nouveau. Une caractéristique essentielle est la limitation à 4 petites étoiles pour l'introduction de peroxyde d'hydrogène (H2O2), ainsi que pour l'activation et le séchage à l'air stérile. Elles remplacent le grand carousel utilisé auparavant. Les avantages de cette technique simplifiée sont une consommation réduite, ainsi qu'une installation et une maintenance moins coûteuses grâce à la modularité et à l'empreinte au sol plus compacte. « La zone de stérilisation doit être isolée de la salle de remplissage », explique Manfred Härtel, Product Manager Filling chez KHS. « Avec de grands carrousels, une barrière liquide est nécessaire pour assurer la séparation avec l'air ambiant. Pour notre version avec les petites étoiles, cela n'est pas requis, ce qui facilite grandement la configuration et l'exploitation de la machine. »

Norme d'hygiène élevée

Le InnofPET BloFill ACF-R est réparti sur deux niveaux : au rez-de-chaussée se trouvent la machine de soufflage, le module de stérilisation, le carousel de remplissage et le verrouillage à deux voies. Sur une plateforme, sont disposés la technique de processus avec le module de service, la préparation du H2O2, la production d'air comprimé stérile, la stérilisation des bouchons ainsi que le nœud de vannes.

Les bouteilles en PET subissent une stérilisation externe et interne avant d'atteindre la salle aseptique du remplisseur. Ici, les produits sensibles sont mis en bouteille, puis scellés dans le verrouillage à l'aide d'un système de verrouillage servo. Dans la zone d'hygiène, un flux d'air stérile est créé par de l'air de stérilisation spécialement produit. Cela génère un flux d'air stérile à la fois en direction de la stérilisation des bouteilles et au-dessus du système de fermeture, vers le système de transport par sas. Ensuite, une inspection qualitative des contenants est effectuée pour vérifier leur étanchéité et leur niveau de remplissage avant qu'ils ne soient dirigés vers la section de séchage de la ligne.

Un grand nombre de buses fixes empêchent la formation d'ombres de pulvérisation lors de la stérilisation externe. Lors du passage à la stérilisation interne, la zone du col des bouteilles est également stérilisée séparément. « Ce qui est particulier avec notre stérilisateur, c'est que nous renonçons aux étoiles habituellement utilisées entre les différentes étoiles de traitement », explique Härtel. « Pour que cela fonctionne, il a été conçu de manière à ne pas nécessiter d'étoiles intermédiaires, permettant un engrenage direct. Pour éviter toute collision, nous avons également équipé les bras de stérilisation interne d'une conduite contrôlée. » Ces bras mobiles plongent et retirent les buses de pulvérisation dans les bouteilles en PET. « En résumé, ces innovations créent une zone aseptique compacte et un haut niveau d'hygiène. Avec la réduction du nombre d'étoiles et de moteurs, la surface d'installation diminue considérablement. Un autre critère de qualité de notre stérilisation des bouteilles est que, 24 heures après, il reste moins de 0,5 ppm de résidu de H2O2 dans la bouteille », souligne-t-il avec satisfaction.

Propre et sûr

Grâce à des barrières liquides dans le carousel de remplissage, la zone d'hygiène fermée est protégée de l'environnement. Ici, du H2O2 liquide à environ 30 % de concentration est utilisé, ainsi que de l'eau supplémentaire pour éviter la libération de vapeur de peroxyde d'hydrogène dans l'atmosphère, dans une optique de sécurité au travail. De plus, il n'est plus nécessaire d'utiliser des cartouches de rinçage ou des bouchons CIP, car toute la salle aseptique est nettoyée avec une solution alcaline ou acide identique à celle utilisée pour le nettoyage interne et externe. La dernière sert notamment à éliminer les résidus minéraux susceptibles de provoquer la formation de dépôts critiques pour la stérilité. Grâce à ce procédé adapté, le temps de CIP est réduit de manière significative. Pour minimiser la consommation, les médias sont récupérés et réintroduits dans le système pour être réchauffés avant le prochain nettoyage CIP.

Le remplisseur aseptique modulaire est conçu pour être compatible avec différents systèmes de remplissage PET également mis à jour par KHS. Ces systèmes ajustent leur vitesse en fonction de la phase de remplissage et déterminent le niveau de remplissage via une mesure de débit. La norme actuelle utilise des vannes avec système à jet libre pour les boissons sans CO2, souvent en aseptique. Alternativement, des systèmes permettant de traiter des fibres et pulpes peuvent également être utilisés. À l'avenir, il sera également possible de remplir de manière stérile des produits contenant du CO2, comme par exemple des boissons à base de jus de fruits.

De nombreux points forts

Comme le carousel de remplissage, le verrouillage, également fonctionnant en atmosphère aseptique, est doté d'une double barrière à gaz pour assurer une isolation optimale. Pour la stérilisation des bouchons, les bouchons empilés en rangées sont transportés dans la zone aseptique compacte. Ici, la stérilisation à vapeur de H2O2 à l'intérieur et à l'extérieur, ainsi que l'activation et le séchage, se déroulent selon un « système de revolver ». Ensuite, ils sont dirigés vers le verrouillage par une conduite fermée, vers le bas.

Parmi les autres points forts du nouveau bloc rotatif, Härtel souligne la mise en service automatique du changement de format, qui, en l'absence de changement de bouche, évite toute intervention manuelle de l'opérateur et toute perturbation de la stérilité interne. Cela évite un nettoyage et une stérilisation complets du module de remplissage. En appuyant sur un bouton sur l'interface HMI, différents servomoteurs peuvent, en seulement 3 minutes, ajuster par exemple les courbes dans l'entrée et la sortie du remplisseur, la guidage du fond de la bouteille dans le verrouillage, ou les garde-corps. Pour maintenir la stérilité, des joints toriques et des barrières à vapeur sont utilisés. Si le diamètre de l'ouverture de la bouteille doit être changé, cela peut être effectué manuellement en option.

« Avec notre nouvelle solution, nous combinons une sécurité maximale avec de hautes performances », résume Härtel, heureux que KHS démontre une fois de plus sa grande expertise en technologie de remplissage pour l'embouteillage stérile.