Procedimiento de esterilización de preformas e instalación para la producción de botellas esterilizadas a partir de estas preformas.

Procedimiento de esterilización de una preforma (12) de material plástico destinada a moldearse,

en particular mediante soplado, en una instalación (10, 10'') de producción de botellas (14) estériles, caracterizado por el hecho de que comprende al menos las etapas que consisten sucesivamente en:

(a) verificar que la preforma (12) está a una temperatura (T1) inferior a la temperatura de condensación (Tc) del producto de esterilización;

(b) proyectar un flujo (F) de producto de esterilización en forma de un chorro de vapor hacia la preforma (12) para causar el depósito por condensación de una película de vaho (52) de producto de esterilización sensiblemente uniforme sobre al menos una pared (15) interna de la preforma que debe esterilizarse; y

(c) calentar por radiación la preforma (12) así tratada para llevarla a una temperatura (T2) superior o igual a la temperatura de activación (Ta) del producto de esterilización para esterilizar al menos la pared (15) interna de la preforma.

Procedimiento de esterilización de preformas e instalación para la producción de botellas estériles a partir de estas preformas.

La invención se refiere a un procedimiento de esterilización de preformas y a una instalación para la producción de botellas esterilizadas según este procedimiento.

La invención se refiere más concretamente a un procedimiento de esterilización de una preforma de material plástico destinada a ser moldeado, principalmente mediante soplado, en una instalación de producción de botellas estériles.

La invención se refiere así a una instalación para la producción de botellas estériles a partir de preformas de material plástico que aplican el procedimiento de esterilización de preformas según la invención, del tipo en el cual las preformas son transportadas dentro de la instalación según un flujo continuo que circula de arriba hacia abajo, y del tipo que comprende sucesivamente al menos:

- una unidad de esterilización que comprende al menos una estación de proyección cubierto al menos de un tubo para proyectar, en el transcurso del tratamiento, un flujo de producto de esterilización en forma de un chorro de vapor hacia el cuello de cada preforma que debe esterilizarse;

- una unidad de conformación que comprende una estación de acondicionamiento térmico que comprende un horno destinado a llevar cada preforma a una temperatura de moldeado, y una estación de moldeado apta para producir una botella estéril.

Se describe y se representa este tipo de instalación, en particular, en el documento US-A-2001/0010145.

Este tipo de instalación presenta el inconveniente de requerir una producción de producto de esterilización y/o una presión de inyección del producto de esterilización con valores importantes para conseguir cubrir completamente las paredes internas de las preformas para esterilizar completamente el interior de las preformas.

Por lo tanto, el consumo de la instalación en producto de esterilización es pues importante y la operación de esterilización costosa.

Además, la utilización de una producción importante de producto de esterilización puede conducir al depósito de gotitas residuales de producto de esterilización sobre las paredes internas de las preformas. Ahora bien, en el calentamiento de las preformas, estas gotitas producen un efecto dañino sobre las radiaciones térmicas de calentamiento, lo que conduce a la aparición de manchas sobre las paredes de las botellas resultantes de las preformas en cuestión.

En efecto, en las instalaciones del estado de la técnica, el producto de esterilización se pulveriza generalmente en forma de una niebla y con una presión obtenida comprimiendo un gas, tal como aire comprimido a presiones de cerca de 2 a 3 bares, que se esteriliza y se calienta, por ejemplo a una temperatura del orden de 130ºC para activar térmicamente el producto de esterilización.

Por eso, las gotitas de producto de esterilización forman un excedente que no se vaporiza enteramente en el calentamiento, de modo que cada gotita provoca localmente un ataque químico del material de la preforma, generalmente de polietileno tereftalato (PET), por parte del producto de esterilización.

Este fenómeno conduce a la aparición de manchas sobre las paredes de las botellas, llamándose aún a veces a este defecto del aspecto "piel de naranja".

Además, las paredes de las preformas no se cubren uniformemente mediante las gotitas de producto de esterilización, de modo que zonas no esterilizadas subsisten entre cada una de las gotitas, sobre la superficie de las paredes interna y/o externa de la preforma.

Por añadidura, según el perfil de la pared interna de cada preforma, no es siempre posible alcanzar, desde luego, el fondo de las preformas, incluso con una producción y/o una presión de valores importantes, debido a la creación de un tapón de sobrepresión en el fondo de las preformas.

Una instalación de este tipo también se describe y representa en el documento WO-A2-99/03667, que se refiere a un procedimiento para la fabricación de recipientes estériles de material plástico y una instalación para su puesta en funcionamiento.

La instalación comprende un dispositivo de suministro de las preformas a unos medios de calentamiento posteriores, en los cuales las preformas son tratados, al menos dentro de las preformas, mediante medios de esteriliza- ción.

Los medios de esterilización comprenden, en particular, un producto de esterilización, tal como una solución química de peróxido de hidrógeno (H2O2) activable térmicamente, en particular, mediante el calor de los medios de calentamiento, antes de ser eliminados por evaporación.

Los medios de esterilización comprenden para ello un pulverizador constituido por una pistola de vaporización que permite mojar el interior de las preformas con el producto de esterilización "frío", es decir, no siendo calentado previamente y que está pues en el estado líquido.

En la instalación descrita en este documento, la pistola es una pistola típicamente de tipo bi-fluida, que comprende un tubo de líquido y un tubo de aire, que forma un conjunto de proyección circular que puede colocarse sobre la trayectoria de las preformas para pulverizar una niebla de producto de esterilización.

La niebla de producto de esterilización se forma mediante una nube de gotitas que es proyectada por la pistola hacia el interior de la preforma según un flujo de tipo turbulento.

Se constató que este flujo turbulento del producto de esterilización o esterilizador dentro de la preforma conduce a la formación de un conjunto de gotitas que no volvieron a salir de manera homogénea sobre la pared interna de la preforma.

En efecto, la utilización de una pistola de pulverización se caracteriza, en particular, por una producción importante de producto de esterilización que se obtiene comprimiendo un gas, tal como aire comprimido a presiones de cerca de 2 a 3 bares, de modo que produzca un flujo turbulento.

Ahora bien, el flujo turbulento conduce al depósito no homogéneo de gotitas residuales de producto de esterilización sobre las paredes internas de las preformas. Además, las gotitas de producto de esterilización forman un excedente que no se vaporiza enteramente en el calentamiento.

Estas gotitas de producto de esterilización causan pues, por una parte, localmente un ataque químico del material de la preforma, generalmente de polietileno tereftalato (PET), y, por otra parte, en el calentamiento de las preformas, producen un efecto dañino sobre las radiaciones térmicas de calentamiento, lo que causa la aparición de manchas sobre las paredes de las botellas resultantes de las preformas tratadas.

La aparición de estas manchas sobre las paredes de las botellas es un defecto del aspecto del producto, que aún a veces se llama "aspecto de piel de naranja".

La presente invención tiene por objeto pues remediar estos inconvenientes y proponer, en particular, un procedimiento de esterilización y una instalación que son simples y económicos.

Con este fin, la invención propone un procedimiento de esterilización del tipo descrito anteriormente, caracterizado por el hecho de que comprende al menos las etapas que consisten sucesivamente en:

1. (a) verificar que la preforma está a una temperatura inferior a la temperatura de condensación del producto de esterilización;

2. (b) proyectar un flujo de producto de esterilización en forma de un chorro de vapor hacia la preforma para provocar el depósito por condensación de una película de vaho de producto de esterilización sensiblemente uniforme sobre al menos una pared interna de la preforma que debe esterilizarse; y

3. (c) calentar por radiación la preforma así tratado para llevarla a una temperatura superior o igual a la temperatura de activación del producto de esterilización, para esterilizar al menos la pared interna de la preforma.

Ventajosamente, el procedimiento de esterilización comprende una etapa suplementaria de esterilización (d) que consiste en proyectar un flujo de producto de esterilización en forma de un chorro de vapor hacia la preforma previamente al calentamiento a una temperatura determinada.

Ventajosamente, la temperatura de calentamiento de la... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de esterilización de una preforma (12) de material plástico destinada a moldearse, en particular mediante soplado, en una instalación (10, 10') de producción de botellas (14) estériles, caracterizado por el hecho de que comprende al menos las etapas que consisten sucesivamente en:

(a) verificar que la preforma (12) está a una temperatura (T1) inferior a la temperatura de condensación (Tc) del producto de esterilización;

(b) proyectar un flujo (F) de producto de esterilización en forma de un chorro de vapor hacia la preforma (12) para causar el depósito por condensación de una película de vaho (52) de producto de esterilización sensiblemente uniforme sobre al menos una pared (15) interna de la preforma que debe esterilizarse; y

(c) calentar por radiación la preforma (12) así tratada para llevarla a una temperatura (T2) superior o igual a la temperatura de activación (Ta) del producto de esterilización para esterilizar al menos la pared (15) interna de la preforma.

2. Procedimiento de esterilización según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que comprende una etapa suplementaria de esterilización que consiste en:

(d) proyectar un flujo (F) de producto de esterilización en forma de un chorro de vapor hacia la preformada (12) previamente calentada a la temperatura (T2) determinada.

3. Procedimiento de esterilización según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que la temperatura (T2) de calentamiento de la preforma (12) es sensiblemente igual a la temperatura de moldeado (Tm) por soplado de la preforma (12) que es respectivamente superior a la temperatura de activación (Ta) y a la temperatura de evaporación (Te) para eliminar el producto de esterilización por evaporación.

4. Instalación (10, 10') para la producción de botellas (14) estériles a partir de preformas (12) de material plástico, aplicando el procedimiento de esterilización de las preformas (12) según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, del tipo en el cual las preformas (12) se transportan dentro de la instalación (10, 10') según un flujo continuo que circula de arriba hacia abajo, y del tipo que comprende sucesivamente al menos:

- una unidad de esterilización (26) que comprende al menos una estación de proyección (28), estando dicho primer puesto provisto al menos de un tubo (40) para proyectar, en el transcurso del tratamiento, un flujo (F) de producto de esterilización en forma de un chorro de vapor hacia cada preforma (12) a esterilizar;

- una unidad de conformación (30) que comprende una estación de acondicionamiento térmico (32) que comprende un horno (42) destinado a llevar cada preforma (12) a una temperatura de moldeado (Tm), y una estación de moldeado (34) apta para producir una botella (14) estéril,

caracterizada por el hecho de que, en la primera estación de proyección (28), el flujo (F) de producto de esterilización se vaporiza sobre cada preforma (12) a una temperatura (T1) que es inferior a la temperatura de condensación (Tc) del producto de esterilización, de modo que una película de vaho (52) de producto de esterilización, sensiblemente uniforme, se deposita por condensación sobre la pared (15) interna a esterilizar, y por el hecho de que la unidad de esterilización (26) comprende una estación de activación (50) del producto de esterilización que comprende medios de calentamiento por radiación que constituyen el horno (42) para calentar cada preforma (12) así tratada hasta una temperatura (T2) superior o igual a la temperatura de activación (Ta) para esterilizar al menos la pared (15) interna de la preforma (12).

5. Instalación (10, 10') según la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que los medios de calentamiento de la estación de activación (50) están constituidos por el horno (42) de la estación de acondicionamiento térmico (32), de modo que se caliente cada preforma (12) a una temperatura de moldeado (Tm) que es respectivamente superior a la temperatura de activación (Ta) del producto de esterilización y a la temperatura de evaporación (Te) para eliminar el producto de esterilización por evaporación.

6. Instalación (10, 10') según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que la estación de moldeado (34) de la unidad de conformación (30) comprende al menos un molde (44) y al menos un dispositivo de soplado (46) asociado que somete cada preforma (12) a una sobrepresión interna, de modo que cada preforma (12) esterilizada toma la forma de la impresión del molde (44) para producir la botella (14) estéril.

7. Instalación (10, 10') según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada por el hecho de que el eje medio de proyección (A2) del tubo (40) de vaporización del producto de esterilización hacia el cuello (16) es globalmente paralelo al eje (A1) de la preforma (12) en el transcurso del tratamiento y compensada radialmente, con relación al eje (A1) de la preforma (12), para producir un flujo de producto de esterilización de tipo laminar dentro de la preforma (12).

8. Instalación (10, 10') según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que, en la unidad de esterilización (26), las preformas (12) se alinean globalmente según una dirección longitudinal de movimiento (X1), y están dispuestas en posición erguidas, en paralelo las unas junto a las otras, y por el hecho de que el eje de proyección (A2) del tubo (40) se desplaza radialmente según una dirección sensiblemente ortogonal, con relación a la dirección de movimiento (X1).

9. Instalación (10, 10') según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizada por el hecho de que el producto de esterilización está constituido por un compuesto que contiene peróxido de hidrógeno o peróxido de hidrógeno vaporizado que se activa calentando la preforma (12) más allá de la temperatura de activación (Ta).

10. Instalación (10, 10') según la reivindicación 9, caracterizada por el hecho que el producto de esterilización que comprende peróxido de hidrógeno se proyecta en estado de vapor a una temperatura superior a ciento seis grados Celsius.

11. Instalación (10, 10') según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 10, del tipo que comprende al menos un dispositivo de transporte (54) provisto de medios de prensión (56) del cuello (16) de cada preforma (12) para transportar el flujo de preformas (12) en el horno (42), caracterizada por el hecho de que el dispositivo de transporte (54) comprende al menos unos medios (58), tal como un núcleo interno, que penetra axialmente dentro del cuello (16) de cada preforma (12), bloqueando total o parcialmente la abertura interior (22) delimitada por el cuello (16) para aumentar el grado de esterilización por aumento de la duración de exposición de la pared (15) interna de la preforma (12) con el producto de esterilización.

12. Instalación (10') según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 11, caracterizada por el hecho de que la unidad de esterilización (26) comprende, después del horno (42), una estación de proyección (29), llamada segunda estación, que está destinada a proyectar un segundo flujo (F) de producto de esterilización hacia cada preforma previamente calentada a una temperatura (T2) determinada que es al menos superior a la temperatura de activación (Ta) y a la temperatura de evaporación (Te) del producto de esterilización.