Nowy blok aseptyczny KHS z sterylizacją butelek: Wysoka wydajność, większe bezpieczeństwo, większa higiena

InnoPET BloFill ACF-R znajduje się na poziomie gruntu i składa się z maszyny do rozdmuchiwania, modułu sterylizacji, karuzeli napełniającej i zamykacza. Technologia procesu oraz węzeł zaworowy są umieszczone powyżej na platformie. (Copyright: KHS GmbH) / The InnoPET BloFill ACF-R has a stretch blow molder, sterilization module, filler carousel and capper installed at ground level. The process technology and valve manifold are arranged above these up on a platform. (Copyright: KHS GmbH)

Jednym z głównych atutów nowego bloku obrotowego jest automatyczna zmiana formatu: ręczne interwencje operatora są zbędne, a wewnętrzna sterylność napełniarki nie jest zakłócona. (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)

„W rezultacie nowości zapewniają małą strefę aseptyczną i tym samym wysoki standard higieny”, mówi Manfred Härtel, menedżer produktu do napełniania w KHS. (Copyright: KHS GmbH) / „Podsumowując, te nowe funkcje tworzą małą strefę aseptyczną, a tym samym wysoki standard higieny,” mówi Manfred Härtel, menedżer produktu do napełniania w KHS. (Copyright: KHS GmbH)

Nowy blok aseptyczny do sterylizacji butelek wyznacza standardy w zakresie bezpieczeństwa i higieny. Przy tym napełniarki napojów nie muszą iść na kompromisy w wydajności: dzięki obrotowej napełniarce rozwiązanie blokowe osiąga trzykrotnie wyższą wydajność niż napełniarka liniowa.

Gdy przy napełnianiu wrażliwych napojów w butelkach PET liczy się najwyższe bezpieczeństwo, linowe napełniarki aseptyczne od KHS są już sprawdzone na rynku. To logiczne, że dostawca systemów z Dortmundu, oferujący wyższą wydajność, teraz prezentuje również obrotową napełniarkę aseptyczną, która ustanawia nowe standardy pod względem higieny. Celowo producent maszyn i urządzeń opiera się na sterylizacji butelek, która w odróżnieniu od sterylizacji preformów może być łączona z systemem powłokowym KHS FreshSafe PET, zapewniającym dodatkową ochronę produktów dla wrażliwych napojów. W tym procesie pojemniki są sterylizowane tuż przed napełnieniem. Zapewnia to większą elastyczność i wyższą dostępność podczas zmiany formatu w porównaniu do sterylizacji preformów, gdzie zmiana form do rozdmuchiwania przerywa sterylność bloku. Ponadto sterylizacja butelek umożliwia bezproblemowe i delikatne obchodzenie się z lekkimi pojemnikami.

Nowy design napełniarki

Nowa obrotowa napełniarka Innofill PET ACF-R została połączona z energooszczędną rozdmuchiwarką InnoPET Blomax seria V. Powstały w ten sposób blok aseptyczny InnoPET BloFill ACF-R obecnie osiąga wydajność do 36 000 1-litrowych butelek na godzinę, w porównaniu do liniowych napełniaczy, które mogą przetwarzać do 14 000 butelek na godzinę. W przyszłości blok ten ma być dostępny nawet z wydajnością do 48 000 butelek 500-mililitrowych na godzinę. Nowe rozwiązanie w wnętrzu pojemników osiąga sterylność na poziomie odpowiadającym Log 6 – co oznacza redukcję mikroorganizmów o 99,9999 procent.

Podczas opracowywania szczególną uwagę zwrócono na nowy design napełniarki aseptycznej, która otrzymała zupełnie nowy wygląd. Kluczowym elementem było ograniczenie do maksymalnie 4 mniejszych gwiazdek do wprowadzania nadtlenku wodoru (H2O2) oraz do aktywacji i suszenia za pomocą sterylnego powietrza. Zastępują one dotychczas używane duże karuzele. Zalety tej uproszczonej techniki to mniejsze zużycie mediów oraz tańsza instalacja i konserwacja dzięki modułowej konstrukcji i mniejszym wymiarom. „Strefa sterylna musi być odizolowana od hali napełniania”, wyjaśnia Manfred Härtel, Product Manager Filling w KHS. „Przy dużych karuzelach konieczne jest zastosowanie bariery cieczy, aby oddzielić ją od powietrza w pomieszczeniu. W naszej wersji z małymi gwiazdkami nie jest to konieczne, co ułatwia konfigurację i obsługę maszyny.”

Wysoki standard higieny

InnoPET BloFill ACF-R jest rozmieszczona na dwóch poziomach: na poziomie podłogi znajdują się rozdmuchiwarka, moduł sterylizacji, karuzela napełniająca i dwukierunkowy zawór serwo. Na platformie z kolei umieszczone są technologia procesu z modułem serwo, przygotowaniem H2O2, sterylnym powietrzem, sterylizacją nakrętek oraz węzłem zaworowym.

Butelki PET przechodzą sterylizację zewnętrzną i wewnętrzną, zanim trafią do strefy aseptycznej napełniarki. Tam wprowadzane są wrażliwe produkty do pojemników, a następnie zamykane w zespole serwo. W samym obszarze higienicznym za pomocą specjalnie wytworzonego sterylnego powietrza wytwarzany jest nadciśnienie, co powoduje powstanie sterylnego strumienia powietrza zarówno w kierunku sterylizacji butelek, jak i nad zamknięciem, prowadzącym do transportu przez bramkę. Następnie przeprowadzana jest kontrola jakościowa pojemników pod kątem szczelności i poziomu napełnienia, zanim przejdą do części suszącej linii.

Duża liczba stałych dysz zapobiega powstawaniu cieni podczas sterylizacji zewnętrznej. Przy przejściu do sterylizacji wewnętrznej specjalnie sterylizowany jest również obszar szyjki butelki. „To, co wyróżnia nasz sterylizator, to brak konieczności stosowania tradycyjnych gwiazdek między różnymi stacjami”, wyjaśnia Härtel. „Aby to było możliwe, konstrukcja pozwala na bezpośrednie połączenie elementów bez konieczności stosowania pośrednich gwiazdek, co umożliwia łatwiejszą konfigurację i obsługę maszyny. Aby zapobiec kolizjom, lancetki do sterylizacji wewnętrznej są wyposażone w kontrolowane prowadzenie.” Za pomocą ruchomych ramion, które zanurzają i wyciągają dysze spryskujące, zapewnione jest skuteczne sterylizowanie. „W efekcie te innowacje tworzą małą strefę aseptyczną i wysoki standard higieny. Wraz z mniejszą liczbą gwiazdek i napędów, cała powierzchnia instalacji ulega znacznemu zmniejszeniu. Kolejnym atutem naszej sterylizacji butelek jest fakt, że po 24 godzinach w butelce pozostaje mniej niż 0,5 ppm resztek H2O2”, podkreśla z zadowoleniem.

Czysta sprawa

Dzięki barierom cieczy w karuzeli napełniającej, zamknięta strefa higieniczna jest zabezpieczona przed otoczeniem. Używa się tu płynnego H2O2 w około 30-procentowym stężeniu oraz dodatkowo wody, aby zapobiec emisji nadtlenku wodoru do atmosfery, zgodnie z zasadami BHP. Nie ma konieczności stosowania głowic CIP ani nakrętek CIP, ponieważ cała strefa aseptyczna jest czyszczona tym samym roztworem zasady i/lub kwasu, co do czyszczenia zewnętrznego i wewnętrznego. Ostatni służy do usuwania osadów mineralnych, które mogłyby prowadzić do krytycznego tworzenia się osadów na powierzchni sterylnej. Dzięki dostosowanemu procesowi czas CIP jest znacznie skrócony. Aby zminimalizować zużycie mediów, media są zbierane i ponownie wprowadzane do systemu, aby mogły być użyte w kolejnej rundzie CIP.

Modułowa sterylizatornia aseptyczna jest zaprojektowana tak, aby była kompatybilna z różnymi zaktualizowanymi systemami napełniania PET od KHS. Ich prędkość jest dostosowana do fazy napełniania, a poziom napełnienia jest kontrolowany na podstawie pomiaru przepływu. Obecny standard stanowią zawory z systemem strumienia swobodnego, przeznaczone do napojów bez dwutlenku węgla, które są najczęściej sterylizowane w aseptyce. Alternatywnie można stosować systemy umożliwiające przetwarzanie włókien i pulpy. W przyszłości planuje się również możliwość sterylnego napełniania produktów gazowanych, takich jak soki z fruktozą.

Wiele atrakcji

Podobnie jak karuzela napełniająca, również zamykarka pracująca w atmosferze aseptycznej jest wyposażona w podwójną barierę gazową, zapewniającą optymalne odizolowanie. Do sterylizacji nakrętek transportowane są ułożone w rzędach nakrętki do kompaktowego obszaru aseptycznego. Tam w systemie „revolverowym” przeprowadzana jest sterylizacja parowanym H2O2 od wewnątrz i na zewnątrz, a także aktywacja i suszenie. Po tym nakrętki są kierowane do zamkniętego kanału do zamknięcia w zespole zamykającym.

Jako kolejna atrakcja nowego bloku obrotowego Härtel wyróżnia automatyczną zmianę formatu, która, jeśli nie dochodzi do wymiany końcówki, eliminuje konieczność ręcznej interwencji operatora i związanych z tym zakłóceń w wewnętrznej sterylności. To oszczędza konieczność pełnego czyszczenia i sterylizacji modułu napełniającego. Za pomocą przycisku na HMI różne serwomotory mogą w ciągu zaledwie 3 minut wyregulować np. krzywe w podawaniu butelek, prowadzenie dna butelki w zamknięciu czy poręcze. Aby utrzymać sterylność, stosuje się uszczelnienia foliowe i bariery parowe. Jeśli konieczna jest zmiana średnicy otworu butelki, można to zrobić ręcznie jako opcję.

„Nasze nowe rozwiązanie łączy najwyższe bezpieczeństwo z wysoką wydajnością”, podsumowuje Härtel i cieszy się, że KHS ponownie potwierdza swoją wysoką kompetencję w zakresie technologii napełniania w zakresie sterylnego napełniania.