Nuovo blocco asettico KHS con sterilizzazione delle bottiglie: alte prestazioni, maggiore sicurezza, più igiene

L'InnoPET BloFill ACF-R è composta a livello terra da una macchina di soffiaggio, un modulo di sterilizzazione, un carosello di riempimento e un tappatore. La tecnologia di processo e il gruppo di valvole sono disposti sopra di essi su una piattaforma. (Copyright: KHS GmbH)

Un punto forte del nuovo blocco rotativo è il cambio formato automatico: gli interventi manuali dell'operatore sono superflui e la sterilità interna del riempitore non viene disturbata. (Copyright: KHS GmbH)

«In conclusione, queste novità creano una piccola zona asettica e quindi un elevato standard di igiene», dice Manfred Härtel, Product Manager Filling di KHS. (Copyright: KHS GmbH) / «In totale, queste nuove caratteristiche creano una piccola zona asettica e quindi un alto standard di igiene», afferma Manfred Härtel, responsabile del prodotto di riempimento presso KHS. (Copyright: KHS GmbH)

Con il suo nuovo blocco aseptico per la sterilizzazione delle bottiglie, KHS stabilisce nuovi standard in termini di sicurezza e igiene. I riempitori di bevande non devono comunque scendere a compromessi sulle prestazioni: grazie a un riempitore rotativo, la soluzione a blocco si confronta con il riempitore lineare con una produzione tre volte superiore.

Quando si tratta di riempire bevande sensibili in bottiglie in PET con la massima sicurezza, i riempitori aseptici lineari di KHS sono già affermati sul mercato. È quindi logico che il fornitore di sistemi di Dortmund presenti ora anche un riempitore aseptico rotativo, che stabilisce nuovi standard in termini di caratteristiche igieniche. Consapevolmente, il costruttore di macchine e impianti si basa sulla sterilizzazione delle bottiglie, che, a differenza della sterilizzazione delle preforme, può essere combinata anche con il sistema di rivestimento FreshSafe PET di KHS, offrendo un ulteriore protezione del prodotto per le bevande sensibili. In questo procedimento, i contenitori vengono resi sterili appena prima del processo di riempimento. Ciò garantisce maggiore flessibilità e disponibilità più elevata durante i cambi di formato rispetto alla sterilizzazione delle preforme, dove, in caso di cambio delle forme di soffiaggio, la sterilità del blocco viene interrotta. Inoltre, la sterilizzazione delle bottiglie permette una manipolazione senza problemi e delicata di contenitori leggeri.

Nuovo design del riempitore

Il nuovo riempitore rotativo Innofill PET ACF-R è stato abbinato alla macchina di soffiaggio a risparmio energetico della serie InnoPET Blomax V. Il blocco aseptico risultante, InnoPET BloFill ACF-R, raggiunge attualmente una capacità fino a 36.000 bottiglie da 1 litro all'ora, rispetto ai riempitori lineari, che possono processare fino a 14.000 bottiglie all'ora. In futuro, il blocco sarà disponibile anche con una capacità fino a 48.000 bottiglie da 500 millilitri all'ora. La nuova soluzione raggiunge una sterilità all’interno del contenitore equivalente a Log 6 – cioè una riduzione dei microbi del 99,9999%.

Particolare attenzione nello sviluppo è stata dedicata al riempitore aseptico, che ha ricevuto un design completamente nuovo. Una caratteristica fondamentale è la limitazione a un massimo di 4 piccoli astri per l’introduzione di perossido di idrogeno (H2O2), nonché per l’attivazione e l’asciugatura con aria sterile. Al posto del grande carosello utilizzato finora, vengono impiegati questi astri più piccoli. I vantaggi di questa tecnica semplificata sono un minor consumo di risorse e, grazie alla struttura modulare e allo spazio ridotto, un’installazione e una manutenzione più economiche. «L’area sterile deve essere isolata rispetto alla sala di riempimento», spiega Manfred Härtel, Product Manager Filling di KHS. «Per i grandi caroselli, è necessario un sigillo di liquido per creare la separazione dall’aria ambiente. Per la nostra configurazione con i piccoli astri, questa non è necessaria, rendendo la macchina molto più facile da configurare e gestire.»

Alto standard igienico

Il sistema InnoPET BloFill ACF-R è distribuito su due livelli: al piano terra si trovano la macchina di soffiaggio, il modulo di sterilizzazione, il carosello di riempimento e il chiudi-chiudi a due vie. Su un’altra piattaforma sono collocati la tecnologia di processo con il modulo di servizio, il trattamento H2O2, la produzione di aria compressa sterile, la sterilizzazione dei tappi e il nodo di valvole.

Le bottiglie in PET attraversano la sterilizzazione esterna e interna prima di raggiungere la camera aseptica del riempitore. Qui vengono riempiti i prodotti sensibili nei contenitori e successivamente sigillati nel chiudi-chiudi a servomotore. Nell’area igienica stessa, viene generato un sovraccarico di pressione misurabile tramite aria sterile appositamente prodotta. Questo crea un flusso d’aria sterile sia verso la sterilizzazione delle bottiglie sia sopra il chiudi-chiudi, verso l’uscita tramite una camera di transito. Successivamente, vengono effettuati controlli qualitativi sui contenitori per tenuta e livello di riempimento, prima di essere trasferiti alla sezione di asciugatura della linea.

Un gran numero di ugelli fissi impedisce la formazione di ombre di spruzzo durante la sterilizzazione esterna. Durante il trasferimento alla sterilizzazione interna, anche la zona del collo delle bottiglie viene sterilizzata appositamente. «La particolarità del nostro sterilizzatore è che rinunciamo ai consueti astri tra le diverse stazioni di lavorazione», spiega Härtel. «Per farlo funzionare, è stato progettato in modo che non siano necessari astri intermedi, ma si possa ottenere un inserimento diretto. Per evitare collisioni, abbiamo inoltre dotato le lance di sterilizzazione interna di una guida controllata.» Queste sono supportate da bracci mobili che immergono le lance di spruzzo nelle bottiglie in PET e le rimuovono nuovamente. «In definitiva, queste innovazioni creano una piccola zona aseptica e un elevato standard igienico. Insieme alla riduzione del numero di astri e di azionamenti, si riduce significativamente anche l’ingombro complessivo. Un ulteriore elemento di qualità della nostra sterilizzazione delle bottiglie è che, dopo 24 ore, in bottiglia residuano meno di 0,5 ppm di H2O2», sottolinea con soddisfazione.

Procedura pulita

Grazie a barriere di liquido nel carosello di riempimento, l’ambiente igienico chiuso è protetto dall’ambiente esterno. Viene utilizzato H2O2 liquido in concentrazione circa del 30% e acqua aggiuntiva per evitare che l’idrogeno perossido vaporizzi nell’atmosfera, in ottemperanza alle norme di sicurezza sul lavoro. Inoltre, non sono più necessari tubi di lavaggio o tappi CIP, poiché l’intera camera aseptica viene pulita con la stessa soluzione di soda caustica e/o acido utilizzata per la pulizia interna ed esterna. Quest’ultima serve, ad esempio, a rimuovere residui minerali che potrebbero favorire la formazione di incrostazioni critiche per la sterilità. Grazie al processo adattato, i tempi di CIP si riducono significativamente. Per minimizzare i consumi, i fluidi di lavaggio vengono raccolti e reinseriti nel sistema, pronti per la prossima pulizia CIP.

Il riempitore aseptico modulare, grazie alla sua flessibilità, è compatibile con diversi sistemi di riempimento PET aggiornati di KHS. Questi variano la velocità in base alla fase di riempimento e determinano il livello di riempimento tramite misurazione del flusso. Lo standard attuale sono valvole con sistema a getto libero per le bevande senza anidride carbonica, mentre in alternativa possono essere utilizzati sistemi in grado di trattare fibre e pulpa. In futuro, si prevede di poter sterilizzare anche prodotti con anidride carbonica, come ad esempio le bevande a base di succo di frutta.

Numerosi punti di forza

Come il carosello di riempimento, anche il chiudi-chiudi che opera in atmosfera aseptica è dotato di una doppia barriera di gas per garantire la massima protezione. Per la sterilizzazione dei tappi, i tappi impilati in fila vengono trasportati nell’area compatta aseptica. Qui, avviene una sterilizzazione con H2O2 vaporizzato sia all’interno che all’esterno, da tutte le parti, e successivamente l’attivazione e l’asciugatura. Infine, vengono convogliati in modo chiuso verso il chiudi-chiudi, che li indirizza verso il basso.

Come ulteriore punto di forza del nuovo blocco rotativo, Härtel evidenzia il cambio automatico di formato, che, in assenza di cambio di bocca, elimina la necessità di interventi manuali dell’operatore e di eventuali interruzioni dell’igiene interna. Questo evita la completa pulizia e sterilizzazione del modulo di riempimento. Con un semplice comando sul pannello HMI, vari servomotori possono regolare, in soli 3 minuti, ad esempio, le curve di ingresso e uscita del riempitore, la guida del fondo bottiglia nel chiudi-chiudi e le ringhiere. Per mantenere l’igiene, vengono utilizzate guarnizioni a pieghe e barriere di vapore. Se si desidera cambiare il diametro dell’apertura della bottiglia, è possibile farlo manualmente come opzione.

«Con la nostra nuova soluzione, uniamo massima sicurezza e alte prestazioni», riassume Härtel, e si compiace del fatto che KHS dimostri ancora una volta la sua elevata competenza nel settore della tecnologia di riempimento, anche in termini di riempimento sterile.