第1章 一级标题

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1 目 录 报 告 内 容 概 要... 1 第 1 章 概 述... 1 第 2 章 液 体 灌 装 机 械 专 利 申 请 状 况 分 析 专 利 布 局 分 析 主 要 申 请 人 分 析... 5 第 3 章 杀 菌 机 械 专 利 分 析 杀 菌 机 械 技 术 功 效 矩 阵 分 析 申 请 人 分 析... 8 第 4 章 利 乐 公 司 A6iLine 无 菌 灌 装 生 产 线 特 色 专 利 技 术 分 析 利 乐 化 学 杀 菌 技 术 演 进 分 析 第 5 章 克 朗 斯 公 司 第 6 章 KHS 公 司 吹 塑 专 利 及 技 术 分 析 杀 菌 消 毒 专 利 及 技 术 分 析 第 7 章 SIG 公 司 公 司 概 况 重 要 专 利 分 析 第 8 章 山 东 新 华 医 疗 器 械 股 份 有 限 公 司 中 国 专 利 状 况 重 要 专 利 技 术 第 9 章 结 论 I

2 报 告 内 容 概 要 民 以 食 为 天, 食 以 安 全 为 先 食 品 药 品 的 安 全 问 题 可 以 对 社 会 产 生 巨 大 的 政 治 和 经 济 影 响, 也 一 直 是 各 级 政 府 和 社 会 关 注 的 热 点 和 重 点 液 体 灌 装 机 械 是 与 食 品 药 品 安 全 最 密 切 相 关 的 包 装 机 械 设 备 之 一, 也 是 包 装 机 械 中 的 高 端 技 术 装 备 第 十 一 届 全 国 人 民 代 表 大 会 第 四 次 会 议 批 准 的 中 华 人 民 共 和 国 国 民 经 济 和 社 会 发 展 第 十 二 个 五 年 规 划 纲 要 第 九 章 第 一 节 中 明 确 指 出 包 装 行 业 要 加 快 发 展 先 进 包 装 设 备 包 装 新 材 料 和 高 端 包 装 制 品 此 外, 国 务 院 发 布 的 装 备 制 造 业 调 整 和 振 兴 规 划 国 家 中 长 期 科 学 和 技 术 发 展 规 划 纲 要 以 及 国 家 发 展 和 改 革 委 员 会 发 布 的 当 前 优 先 发 展 的 高 技 术 产 业 化 重 点 领 域 指 南 (2011 年 度 ) 等 文 件 中, 都 明 确 规 定 将 包 装 设 备 作 为 重 要 的 发 展 内 容 国 家 政 策 的 大 力 支 持 必 将 推 动 企 业 的 技 术 革 新, 加 速 包 装 机 械 行 业 的 高 速 发 展 本 报 告 主 要 内 容 包 括 全 球 专 利 态 势 分 析, 杀 菌 机 械 专 利 技 术 分 析, 重 要 申 请 人 利 乐 克 朗 斯 KHS SIG 以 及 国 内 重 要 申 请 人 的 专 利 分 析 本 报 告 数 据 均 采 集 自 国 家 知 识 产 权 局 专 利 检 索 与 服 务 系 统, 数 据 截 止 时 间 为 2012 年 6 月 30 日 由 于 报 告 中 专 利 文 献 的 数 据 采 集 范 围 和 专 利 分 析 工 具 的 限 制, 加 之 水 平 有 限, 报 告 的 数 据 结 论 和 建 议 仅 供 社 会 各 界 借 鉴 参 考 希 望 社 会 各 界 进 一 步 利 用 报 告, 同 时 欢 迎 社 会 各 界 多 多 批 评 指 正 若 有 任 何 建 议 和 意 见, 请 您 发 送 邮 件 至 :chuzhanxing@sipo.gov.cn 感 谢 您 的 关 注 1

3 第 1 章 概 述 灌 装 机 械 是 包 装 机 械 中 最 重 要 的 产 品 之 一, 其 与 人 们 的 生 活 水 平 和 健 康 生 活 息 息 相 关 日 常 生 活 中 的 各 种 食 用 油 脂 碳 酸 饮 料 果 蔬 汁 饮 料 含 乳 饮 料 瓶 装 饮 用 水 酒 精 饮 品 医 用 液 体 药 剂 以 及 日 化 产 品 等 各 种 液 体 产 品 的 包 装 生 产, 都 离 不 开 灌 装 机 械 随 着 社 会 经 济 的 发 展 和 生 活 水 平 的 提 高, 人 们 对 各 种 饮 料 酒 类 食 用 油 和 调 味 品 等 的 需 求 量 高 速 增 长, 1 使 得 液 体 灌 装 机 械 成 为 包 装 机 械 中 最 令 人 瞩 目 的 增 长 点 据 中 国 食 品 和 机 械 工 业 协 会 统 计, 我 国 液 态 食 品 包 装 机 械 年 销 售 额 增 长 率 均 超 过 20% 其 中, 我 国 2011 年 液 态 食 品 生 产 量 为 2509 亿 升, 液 态 包 装 机 械 销 售 额 达 到 290 亿 元 1, 液 态 食 品 包 装 机 械 工 业 已 经 成 为 我 国 国 民 经 济 中 非 常 重 要 的 新 兴 产 业 民 以 食 为 天, 食 以 安 全 为 先 食 品 药 品 的 安 全 问 题 可 以 对 社 会 产 生 巨 大 的 政 治 和 经 济 影 响, 也 一 直 是 各 级 政 府 和 社 会 关 注 的 热 点 和 重 点 因 此, 灌 装 机 械 主 要 涉 及 与 人 民 生 命 健 康 密 切 相 关 的 高 速 增 长 的 技 术 含 量 高 的 无 菌 灌 装 生 产 线 由 于 灌 装 生 产 线 中 涵 盖 的 设 备 比 较 多, 因 此 本 报 告 分 析 的 灌 装 设 备 主 要 包 括 无 菌 灌 装 生 产 线 中 通 用 的 对 灌 装 效 率 和 食 品 药 品 安 全 起 重 要 作 用 的 杀 菌 机 械 灌 装 机 械 和 贴 标 机 械 具 体 技 术 分 解 见 表 1-1 表 1-1 液 体 灌 装 机 械 技 术 分 解 表 一 级 分 支 二 级 分 支 三 级 分 支 常 压 灌 装 等 压 灌 装 灌 装 机 械 压 差 式 负 压 灌 装 负 压 灌 装 重 力 式 负 压 灌 装 压 力 灌 装 瞬 时 高 温 杀 菌 机 (HTST) 巴 氏 杀 菌 机 热 式 杀 菌 机 超 高 压 杀 菌 机 (UHHP) 高 压 蒸 汽 杀 菌 机 杀 菌 机 械 超 高 温 杀 菌 机 (UHT) 超 声 波 杀 菌 机 α 射 线 杀 菌 机 电 离 杀 菌 机 β 射 线 杀 菌 机 γ 射 线 杀 菌 机 1 我 国 液 体 食 品 包 装 机 械 市 场 发 展 前 景 分 析 [EB/OL] [ ] 1

4 贴 标 机 械 化 学 杀 菌 机 微 波 杀 菌 机 其 他 杀 菌 机 粘 合 贴 标 机 套 标 机 订 标 签 机 挂 标 签 机 收 缩 标 签 机 不 干 胶 标 签 机 其 他 标 签 机 电 子 束 杀 菌 机 脉 冲 电 场 杀 菌 机 (PEF) 振 荡 磁 场 杀 菌 机 (OFM) 过 氧 化 氢 环 氧 乙 烷 次 氯 酸 二 氧 化 氯 臭 氧 脉 冲 光 杀 菌 机 紫 外 线 杀 菌 机 膜 分 离 杀 菌 机 2

5 第 2 章 液 体 灌 装 机 械 专 利 申 请 状 况 分 析 本 章 从 全 球 专 利 数 据 出 发, 对 液 体 灌 装 机 械 行 业 的 各 主 要 专 利 申 请 目 的 地 技 术 集 中 度 和 主 要 申 请 人 等 方 面 进 行 整 体 分 析 2.1 专 利 布 局 分 析 企 业 在 某 个 国 家 的 专 利 布 局 与 企 业 对 该 国 市 场 的 重 视 程 度 密 切 相 关 德 国 企 业 除 了 注 重 在 本 国 进 行 专 利 布 局 以 外, 还 非 常 重 视 美 国 日 本 中 国 等 传 统 和 新 兴 市 场 的 专 利 布 局 日 本 企 业 则 更 为 看 重 在 本 国 的 专 利 布 局, 与 其 本 国 申 请 量 相 比, 日 本 在 其 它 国 家 的 专 利 申 请 量 相 对 很 少 中 国 企 业 由 于 技 术 储 备 不 足, 同 时 技 术 相 对 较 为 落 后, 因 而 其 申 请 量 明 显 低 于 日 本 德 国 美 国 等 液 体 灌 装 机 械 专 利 大 国, 并 且 基 本 上 只 在 中 国 进 行 专 利 申 请 从 图 中 可 以 看 出, 瑞 士 在 本 国 申 请 的 专 利 项 数 仅 比 其 在 意 大 利 英 国 和 法 国 申 请 的 专 利 数 量 多, 究 其 原 因, 是 由 于 瑞 士 的 主 要 申 请 人 利 乐 公 司 为 本 领 域 在 全 球 范 围 内 技 术 领 先 的 跨 国 公 司, 其 仅 有 12.6% 的 专 利 在 本 国 申 请 了 专 利 保 护, 其 主 要 的 申 请 目 的 地 依 次 为 美 国 日 本 和 德 国 在 各 申 请 目 的 地 专 利 申 请 中, 各 技 术 分 支 的 占 比 如 图 所 示, 以 日 本 特 许 厅 为 申 请 目 的 地 的 专 利 申 请 中, 有 近 一 半 是 杀 菌 机 械, 灌 装 机 械 和 贴 标 机 械 各 占 1/4 左 右 以 德 国 专 利 商 标 局 为 申 请 目 的 地 的 专 利 申 请 中, 灌 装 机 械 的 申 请 量 最 大, 占 到 一 半 以 上, 而 以 美 国 专 利 商 标 局 为 申 请 目 的 地 的 专 利 申 请 中, 灌 装 机 械 和 杀 菌 机 械 的 申 请 量 相 当, 均 占 到 30% 左 右 从 表 中 可 以 看 出, 液 体 灌 装 机 械 的 各 个 技 术 分 支 中, 杀 菌 机 械 的 申 请 人 集 中 度 较 其 他 两 个 分 支 的 申 请 人 集 中 度 相 对 较 高, 前 5 名 的 申 请 人 的 申 请 量 就 占 到 了 全 部 申 请 量 的 近 1/4, 前 10 名 的 申 请 人 的 申 请 量 就 占 到 了 全 部 申 请 量 的 1/3 多, 前 20 名 的 申 请 人 的 申 请 量 就 占 到 了 全 部 申 请 量 的 40% 以 上 另 外 两 个 技 术 分 支 的 申 请 人 集 中 度 并 不 高, 贴 标 机 械 的 前 20 名 申 请 人 的 申 请 量 占 到 了 全 部 申 请 量 的 1/4, 灌 装 机 械 的 前 20 名 申 请 人 的 申 请 量 占 到 了 全 部 申 请 量 的 还 不 到 1/5 3

6 图 全 球 液 体 灌 装 机 械 领 域 主 要 国 家 技 术 流 向 图 主 要 申 请 目 的 地 技 术 构 成 表 液 体 灌 装 机 械 各 技 术 分 支 的 技 术 集 中 度 情 况 4

7 2.2 主 要 申 请 人 分 析 全 球 范 围 内, 液 体 灌 装 机 械 领 域 申 请 量 前 20 位 的 申 请 人 中, 位 于 第 1 位 的 是 液 态 奶 灌 装 市 场 的 龙 头 企 业 瑞 士 利 乐, 而 瓶 装 饮 料 灌 装 市 场 的 领 军 企 业 德 国 克 朗 斯 公 司 KHS 公 司 等 分 别 位 于 专 利 申 请 量 第 2 位 第 6 位, 而 排 名 第 10~13 位 的 也 是 德 国 企 业, 共 6 位 ; 日 本 的 大 日 本 印 刷 东 洋 制 罐 涩 谷 工 业 等 分 列 专 利 主 要 申 请 人 排 名 第 3~5 位, 占 据 第 7~9 位 第 15~20 位 的 也 都 是 日 本 企 业 日 本 企 业 在 全 球 专 利 主 要 申 请 人 排 名 前 20 名 中 共 占 据 了 12 席, 但 是 由 于 日 本 企 业 并 不 十 分 注 重 全 球 市 场 的 专 利 布 局, 导 致 其 大 部 分 专 利 仅 在 日 本 本 土 进 行 申 请 在 全 球 专 利 申 请 人 主 要 申 请 排 名 中 唯 一 一 位 进 入 前 20 名 的 中 国 企 业 是 长 沙 楚 天, 其 位 于 第 14 位 从 表 中 列 出 的 主 要 申 请 人 中 选 取 了 9 个 在 中 国 进 行 了 专 利 布 局 的 主 要 申 请 人 进 行 技 术 构 成 分 析, 如 图 所 示, 利 乐 公 司 和 三 菱 重 工 都 是 以 灌 装 机 械 和 杀 菌 机 械 为 主, 克 朗 斯 涩 谷 工 业 和 KHS 更 侧 重 于 灌 装 机 械 方 面 的 研 究, 大 日 本 印 刷 和 东 洋 制 罐 的 研 发 重 点 都 在 杀 菌 机 械 方 面 与 其 他 企 业 对 三 个 技 术 分 支 都 有 研 究 不 同, 中 国 企 业 长 沙 楚 天 的 研 究 方 向 是 灌 装 机 械 和 杀 菌 机 械, 对 贴 标 机 械 没 有 涉 足 表 全 球 液 体 灌 装 机 械 专 利 申 请 主 要 申 请 人 排 名 5

8 图 主 要 申 请 人 技 术 构 成 6

9 第 3 章 杀 菌 机 械 专 利 分 析 本 章 针 对 杀 菌 机 械 的 专 利 状 况 进 行 分 析, 主 要 涉 及 全 球 申 请 人 的 集 中 度 和 排 名 等 通 过 上 述 分 析, 可 以 得 出 杀 菌 机 械 目 前 的 发 展 状 态 主 要 市 场 主 体 各 技 术 领 域 的 技 术 发 展 状 况 等 本 章 的 专 利 数 据 总 样 本 为 2802 项 3.1 杀 菌 机 械 技 术 功 效 矩 阵 分 析 人 们 对 杀 菌 机 械 的 技 术 需 求 在 20 世 纪 80 年 代 前 叶 主 要 表 现 为 对 提 高 生 产 率 的 需 求, 因 为 年 代 杀 菌 方 式 主 要 是 靠 时 间 换 效 果, 例 如 将 环 氧 乙 烷 等 杀 菌 剂 放 在 容 器 中 足 够 长 的 时 间, 再 通 过 通 风 放 置 或 穿 过 高 压 隧 道 来 去 除 残 留 (BE753069A( 联 合 利 华,1970 年 ) BE763678A( 宝 洁,1970 年 )) 到 了 20 世 纪 90 年 代, 技 术 需 求 主 要 表 现 在 靠 成 本 换 效 率, 在 传 统 的 热 式 和 化 学 杀 菌 的 基 础 上 结 合 各 种 冷 杀 菌 技 术, 或 者 单 纯 使 用 成 本 较 高 的 电 离 杀 菌 技 术, 或 者 发 展 大 规 模 的 无 菌 灌 装 生 产 线 (WO A( 可 口 可 乐,1994 年 )) 来 获 得 更 高 的 生 产 效 率 而 到 了 90 年 代 末, 尤 其 是 2000 年 之 后, 技 术 需 求 的 表 现 更 为 多 样 化, 除 了 高 速 无 菌 灌 装 生 产 线 带 来 的 对 生 产 率 的 进 一 步 需 求 提 高 之 外, 人 们 对 杀 菌 对 包 装 物 和 被 包 装 物 的 影 响 更 为 关 注, 而 且 对 提 高 杀 菌 机 械 的 适 用 性 需 求 强 烈 不 同 技 术 领 域 所 表 现 出 对 技 术 的 需 求 有 所 不 同 热 式 杀 菌 和 化 学 杀 菌 在 提 高 生 产 效 率 和 提 高 灭 菌 率 方 面 的 技 术 需 求 强 烈, 人 们 在 这 些 方 面 的 技 术 改 进 比 较 充 分, 技 术 成 熟 度 较 高 相 对 而 言, 各 技 术 领 域 中 节 能 环 保 低 成 本 精 确 控 制 和 可 靠 性 近 些 年 都 显 现 出 需 求, 且 还 有 进 一 步 技 术 改 进 的 空 间 另 外, 除 了 热 式 杀 菌 已 经 充 分 重 视 了 热 对 被 包 装 物 的 影 响 之 外, 化 学 电 离 和 微 波 杀 菌 对 减 少 对 被 包 装 物 影 响 方 面 的 技 术 需 求 目 前 并 不 强 烈, 但 是 在 实 际 生 产 中, 尤 其 是 在 食 品 饮 料 医 药 品 等 被 人 体 摄 入 的 物 质 的 安 全 营 养 和 口 感 等 要 求 越 来 越 高 的 情 况 下, 这 一 技 术 需 求 显 然 会 越 来 越 受 到 人 们 的 重 视, 尤 其 是 随 着 电 离 和 微 波 在 食 品 饮 料 医 药 品 包 装 方 面 越 来 越 深 入 的 应 用, 相 应 也 会 催 生 出 更 明 显 的 需 求 无 论 从 哪 个 技 术 分 支 来 讲, 节 能 环 保 精 确 控 制 和 可 靠 性 都 是 杀 菌 机 械 值 得 关 注 的 技 术 需 求, 虽 然 从 数 据 来 看, 这 些 方 面 的 改 进 比 较 少, 但 是 当 杀 菌 方 式 无 法 作 出 重 大 突 破 的 情 况 下, 从 机 械 的 性 能 和 环 境 的 友 好 性 进 行 改 进 无 疑 是 一 种 突 破 的 途 径 7

10 图 杀 菌 机 械 技 术 分 支 功 效 矩 阵 3.2 申 请 人 分 析 本 节 集 中 度 分 析 针 对 申 请 量 较 大 的 热 式 化 学 电 离 和 微 波 技 术 分 支 进 行, 超 声 波 和 其 他 两 个 分 支 中 专 利 文 献 量 和 申 请 人 都 非 常 少, 本 节 不 再 针 对 这 两 个 分 支 分 析 集 中 度 8

11 申 请 量 ( 项 ) 表 各 技 术 分 支 申 请 人 集 中 度 热 式 电 离 化 学 微 波 集 中 度 (%) 申 请 量 ( 项 ) 集 中 度 (%) 申 请 量 ( 项 ) 集 中 度 (%) 申 请 量 ( 项 ) 集 中 度 (%) 前 5 名 前 10 名 前 15 名 前 20 名 前 25 名 前 30 名 从 表 来 看, 热 式 化 学 和 微 波 的 前 30 名 申 请 人 大 约 都 掌 握 了 50% 左 右 的 专 利 技 术, 集 中 度 相 对 较 高 ; 但 是 电 离 的 前 30 名 申 请 人 却 掌 握 了 75% 以 上 的 专 利 技 术, 集 中 度 明 显 高 于 其 他 三 种 杀 菌 方 式 这 说 明, 相 对 而 言, 电 离 杀 菌 技 术 技 术 难 度 和 研 发 成 本 较 高, 技 术 主 要 集 中 在 大 公 司 的 手 中, 另 一 方 面 也 说 明 该 分 支 技 术 成 熟 度 还 不 高, 还 有 很 大 的 发 展 空 间 按 照 全 球 专 利 申 请 数 量 排 序, 排 名 靠 前 的 申 请 人 依 次 为 利 乐 大 日 本 印 刷 东 洋 制 罐 凸 版 印 刷 涩 谷 KHS 克 朗 斯 三 菱 重 工 食 品 包 装 博 世 IHI 表 显 示 了 几 个 主 要 申 请 人 的 国 别 关 注 的 技 术 独 特 的 技 术 重 点 关 注 的 国 家 和 地 区 从 表 中 可 见, 杀 菌 机 械 领 域 排 名 靠 前 的 几 个 欧 洲 主 要 申 请 人 利 乐 KHS 克 朗 斯 和 博 世 均 在 全 球 范 围 内 进 行 布 局, 多 边 申 请 量 占 全 部 申 请 量 的 65~80%, 而 且 其 超 多 国 申 请 ( 大 于 或 等 于 10 国 ) 的 比 重 大 都 占 到 30% 左 右 几 个 申 请 量 排 名 靠 前 的 日 本 申 请 人 大 日 本 印 刷 东 洋 制 罐 涩 谷 工 业 等, 申 请 量 虽 然 很 大, 但 大 都 主 要 在 日 本 本 土 进 行 专 利 布 局, 日 本 之 外 的 申 请 很 少, 特 别 是 凸 版 印 刷 三 菱 重 工 食 品 包 装 和 IHI 株 式 会 社 在 杀 菌 机 械 方 面 的 专 利 几 乎 没 有 在 全 球 进 行 布 局 从 这 几 个 申 请 人 近 5 年 的 申 请 状 况 来 看, 行 业 前 10 名 的 格 局 在 近 年 有 一 定 的 调 整 虽 然 多 数 公 司 在 当 前 保 持 活 跃 的 技 术 创 新, 尤 其 是 克 朗 斯, 近 5 年 的 专 利 申 请 量 相 对 于 之 前 更 是 迅 猛 增 长, 但 也 有 几 家 企 业 在 近 5 年 专 利 申 请 趋 势 方 面 显 示 出 逐 渐 退 出 了 杀 菌 机 械 领 域, 例 如 日 本 的 凸 版 印 刷 德 国 博 世 和 日 本 的 IHI 公 司 本 报 告 将 在 后 续 的 第 4~6 章 对 利 乐 KHS 克 朗 斯 进 行 专 门 分 析 大 日 本 印 刷 东 洋 制 罐 的 技 术 连 续 性 都 比 较 好, 技 术 储 备 也 比 较 充 足, 只 是 他 们 一 直 坚 持 本 土 化 路 线, 在 后 续 的 章 节 不 再 针 对 性 分 析 9

12 图 杀 菌 机 械 申 请 人 排 名 表 杀 菌 机 械 全 球 TOP10 申 请 人 专 利 布 局 状 况 序 号 申 请 人 热 式 化 学 关 注 的 技 术 电 离 微 波 超 声 布 局 国 家 / 地 区 多 边 申 请 情 况 持 续 申 请 时 间 近 5 年 ( ) 申 请 量 1 利 乐 (CH) 全 球 20 多 个 国 家 / 地 区 80% 多 边 申 请, 30%>=10 个 国 家 大 日 本 印 刷 (JP) 重 点 JP, 其 他 CN,VN, KR,EP,DE, US,CA 12% 多 边 申 请 东 洋 制 罐 (JP) 重 点 JP, 其 他 EP,GB,NL, DE,US,CN, KR 23% 多 边 申 请 凸 版 印 刷 (JP) JP 几 乎 没 有 多 边 申 请

13 续 表 序 号 申 请 人 热 式 化 学 关 注 的 技 术 电 离 微 波 超 声 布 局 国 家 / 地 区 多 边 申 请 情 况 持 续 申 请 时 间 近 5 年 ( ) 申 请 量 5 涩 谷 株 式 会 社 (JP) 重 点 JP, 其 他 CN,EP,US, GB,KR 30% 多 边 申 请 KHS(DE) DE,EP,BR, ES,AU,RU, US,MX, CN,JP,IN 70% 多 边 申 请, 30%>=10 个 国 家 三 菱 重 工 食 品 包 装 (JP) 全 在 亚 洲 (CN,KR) 7% 多 边 申 请 克 朗 斯 (DE) DE,EP,BR, ES,AU,US, CN,JP,IN 66% 多 边 申 请, 30%>=10 个 国 家 博 世 (DE) DE,US,JP,CN 65% 多 边 申 请, 21%>=5 个 国 家 IHI 株 式 会 社 (JP) JP 5% 多 边 申 请

14 第 4 章 利 乐 公 司 利 乐 公 司 是 食 品 加 工 和 包 装 解 决 方 案 供 应 商, 掌 控 着 全 球 75% 以 上 的 软 包 装 材 料 市 场 份 额 利 乐 自 1972 年 进 入 中 国 市 场 以 来, 近 20 年 的 市 场 份 额 均 为 90% 以 上, 近 年 来 随 着 行 业 的 发 展, 至 今 仍 然 占 据 60% 以 上 的 市 场 份 额 1 利 乐 的 中 国 客 户 包 括 伊 利 光 明 三 元 蒙 牛 娃 哈 哈 汇 源 等 中 国 几 大 乳 业 及 果 汁 饮 料 行 业 巨 头, 并 在 全 国 建 立 800 多 条 生 产 线, 只 要 这 些 生 产 线 能 保 持 稳 定 的 生 产, 利 乐 就 能 源 源 不 断 地 向 它 们 提 供 利 乐 包 装 纸 而 目 前 在 这 个 行 业 里, 盈 利 几 乎 都 来 自 于 卖 包 装 纸 本 章 希 望 通 过 对 利 乐 的 专 利 技 术, 特 别 是 无 菌 灌 装 技 术 进 行 解 读, 以 期 使 读 者 了 解 利 乐 的 技 术 分 布 技 术 发 展 动 向 和 现 状 4.1 A6iLine 无 菌 灌 装 生 产 线 特 色 专 利 技 术 分 析 A6iline 无 菌 灌 装 生 产 线 是 利 乐 公 司 于 2011 年 最 新 推 出 的 一 条 针 对 纸 瓶 利 乐 屏 的 全 自 动 包 装 生 产 线, 该 生 产 线 的 产 能 达 到 1 万 瓶 / 小 时, 与 其 他 无 菌 瓶 灌 装 生 产 线 相 比, 空 间 节 省 50%, 投 资 成 本 节 省 30% 此 外, 根 据 利 乐 公 司 发 布 的 信 息, 利 乐 屏 及 利 乐 A6iLine 拥 有 十 四 项 设 计 与 应 用 专 利, 其 中 包 括 业 界 首 个 气 相 杀 菌 技 术 以 及 先 进 的 注 模 技 术, 可 将 开 盖 纸 套 和 瓶 颈 一 次 成 型 为 即 产 即 灌 的 包 装 2 拟 通 过 本 节 的 分 析, 揭 示 A6iLine 所 拥 有 的 专 利 技 术, 继 而 了 解 利 乐 目 前 在 无 菌 灌 装 生 产 线 中 的 技 术 趋 势 和 专 利 保 护 策 略 从 利 乐 官 方 网 站 可 以 看 到 关 于 A6 生 产 线 的 功 能 描 述, 包 括 加 热 - 杀 菌 - 通 风 三 个 步 骤 的 气 相 杀 菌 技 术 四 工 位 瓶 颈 成 型 技 术 等 根 据 这 些 公 开 的 功 能 信 息, 从 数 据 库 中 针 对 A6 生 产 线 的 特 色 技 术 进 行 了 检 索 图 列 出 了 利 乐 A6 生 产 线 的 特 色 专 利 技 术 根 据 技 术 特 点 可 以 分 为 四 个 大 类 (1) 纸 瓶 主 体 的 成 型 其 主 要 技 术 特 点 可 以 概 括 如 下 : 将 一 定 宽 幅 的 片 状 材 料 裁 切 为 特 定 长 度 ( 纸 瓶 主 体 长 度 ), 使 其 从 圆 柱 状 心 轴 下 部 对 称 向 上 卷 绕 包 裹, 使 片 状 材 料 的 两 侧 边 在 圆 柱 状 心 轴 的 上 方 1 ( 最 后 登 陆 日 2012 年 9 月 28 日 ) 2 牛 奶 利 乐 包 装 生 产 线, 最 后 访 问 日 :2012 年 11 月 11 日 12

15 重 叠, 并 用 加 热 装 置 ( 电 加 热 等 ) 使 片 状 材 料 两 侧 边 熔 融 结 合 之 后 将 形 成 的 纸 套 送 入 后 续 的 注 塑 成 型 装 置 针 对 这 一 技 术 确 认 了 两 项 相 关 专 利 这 两 项 相 关 专 利 中, 有 一 项 国 际 申 请 (WO A) 目 前 尚 未 进 入 中 国 国 家 阶 段, 另 外 有 一 项 已 经 在 中 国 获 得 专 利 权 并 处 于 有 效 状 态 (2) 注 塑 技 术 其 主 要 技 术 特 点 可 以 概 括 如 下 : 借 助 于 四 工 位 瓶 颈 注 塑 成 型 装 置 进 行, 先 将 预 先 成 型 的 13

16 图 A6 灌 装 生 产 线 关 键 技 术 14

17 纸 套 和 瓶 盖 套 在 杆 状 模 具 上, 然 后 将 对 应 瓶 颈 的 部 位 转 动 进 入 模 具 内 腔, 快 速 注 塑 形 成 瓶 颈, 快 速 凝 固 的 瓶 颈 将 瓶 盖 和 纸 套 连 接 在 一 起 形 成 纸 瓶, 纸 瓶 从 杆 装 模 具 上 退 出 进 入 后 续 杀 菌 和 灌 装 工 序 针 对 这 一 技 术 确 认 了 四 项 相 关 专 利 这 四 项 相 关 专 利 中, 有 两 项 国 际 申 请 (WO A 和 WO A) 截 至 检 索 之 日 尚 未 要 求 进 入 中 国 国 家 阶 段, 另 外 有 一 项 申 请 在 中 国 处 于 审 查 阶 段 ( ), 还 有 一 项 申 请 在 中 国 已 经 因 视 为 撤 回 而 处 于 失 效 状 态 (3) 气 相 过 氧 化 氢 杀 菌 技 术 利 乐 在 A6 生 产 线 中 应 用 的 气 相 杀 菌 技 术 包 括 三 个 基 本 步 骤, 首 先 是 加 热, 其 次 是 通 入 杀 菌 气 体, 最 后 通 入 无 菌 热 空 气 去 除 残 余 杀 菌 剂 由 于 从 纸 套 成 型 瓶 颈 注 塑 到 杀 菌, 整 个 生 产 环 境 一 直 保 持 无 菌 状 态, 因 此 对 杀 菌 气 体 的 通 入 时 间 和 量 都 比 较 少, 因 此 无 菌 热 空 气 能 够 满 足 杀 菌 剂 残 余 量 的 要 求 针 对 这 一 技 术 确 认 了 四 项 相 关 专 利 这 四 项 相 关 专 利 中 有 两 项 是 关 于 气 相 杀 菌 的 方 法 和 控 制, 第 三 项 是 专 门 针 对 杀 菌 气 体 通 入 方 式 进 行 的 保 护, 第 四 项 是 对 产 生 无 菌 气 体 的 装 置 进 行 了 保 护 这 四 项 专 利 申 请 分 别 从 不 同 的 角 度 对 气 相 杀 菌 技 术 进 行 了 保 护, 前 三 项 在 中 国 已 经 获 得 专 利 权 目 前 处 于 有 效 状 态, 最 后 一 项 目 前 在 中 国 处 于 审 查 状 态 (4) 无 菌 隔 离 技 术 在 无 菌 隔 离 技 术 方 面 涉 及 四 项 专 利, 这 四 项 专 利 分 别 从 不 同 的 角 度 对 无 菌 隔 离 技 术 进 行 了 分 解 和 保 护 CN A 保 护 了 封 挠 杀 菌 区 的 过 氧 化 氢 气 体 逸 出 方 案, 能 够 减 少 杀 菌 剂 用 量 和 简 化 所 需 处 理 设 备 ;CN A 的 方 案 是 气 相 过 氧 化 氢 处 理 时, 每 个 区 域 之 间 设 置 物 理 间 隔 和 气 体 屏 障, 以 保 证 区 域 之 间 的 隔 离 ;CN A 旨 在 解 决 保 持 工 作 区 正 压, 避 免 折 叠 密 封 之 前 的 二 次 污 染 ;CN A 则 侧 重 于 无 菌 空 气 的 引 入 方 案, 解 决 营 造 无 菌 环 境 的 问 题 四 项 专 利 中,CN A 已 经 在 中 国 获 得 专 利 权, 其 他 专 利 申 请 在 中 国 处 于 审 查 状 态 上 述 所 列 10 多 项 专 利 共 涉 及 五 个 发 明 人 团 队, 其 中 帕 特 里 克 蒙 松 和 皮 埃 尔 安 德 森 组 合 发 明 了 关 于 瓶 颈 一 次 注 塑 成 型 的 核 心 技 术 ; 冈 纳 迪 科 作 为 利 乐 的 机 械 设 计 师 元 老 亲 自 为 这 种 注 塑 成 型 技 术 设 计 了 相 关 的 模 具 和 机 构 ; 伦 纳 特 斯 蒂 勒 鲁 德 发 明 了 瓶 套 的 成 型 工 艺 此 外 在 杀 菌 方 面, 默 勒 团 队 研 发 了 气 相 杀 菌 技 术, 而 林 德 布 拉 德 和 詹 妮 欧 森 为 这 种 杀 菌 方 式 配 置 了 无 菌 环 境 从 这 种 发 明 人 团 队 的 总 体 设 置 可 以 看 出, 利 乐 将 其 无 菌 生 产 线 进 行 了 细 致 的 功 能 划 分, 并 安 排 特 定 的 团 队 进 行 针 对 性 研 发 从 不 同 功 能 部 分 的 专 利 申 请 数 量 可 以 看 出, 除 了 注 塑 和 气 相 杀 菌 两 个 关 键 技 术 之 外, 利 乐 在 无 菌 隔 离 方 面 也 投 入 了 巨 大 的 研 发 力 度, 可 以 看 出 无 菌 隔 离 是 高 速 无 菌 灌 装 生 产 线 的 一 个 技 术 发 展 方 向, 良 好 的 无 菌 隔 离 不 但 能 够 保 持 最 终 的 无 菌 状 态, 而 且 能 够 使 最 初 的 微 生 物 数 量 维 持 在 较 低 的 水 平, 减 少 杀 菌 剂 用 量 和 杀 菌 时 间, 提 高 15

18 US US 生 产 效 率, 提 升 杀 菌 效 果 4.2 利 乐 化 学 杀 菌 技 术 演 进 分 析 在 利 乐 的 各 条 灌 装 生 产 线 中, 液 体 食 品 的 商 品 化 过 程 主 要 包 括 对 牛 奶 果 汁 等 原 液 的 瞬 时 超 高 温 灭 菌 对 包 材 的 化 学 灭 菌 在 无 菌 环 境 中 进 行 包 装 其 中 利 乐 对 包 材 的 灭 菌 主 要 采 用 过 氧 化 氢 杀 菌 剂, 但 是 针 对 不 同 包 装 纸 盒 型 式 所 采 用 过 氧 化 氢 杀 菌 剂 的 形 态 供 给 方 式 去 除 残 留 的 方 式 各 不 相 同, 而 且 也 随 着 人 们 对 包 材 化 学 灭 菌 的 要 求 越 来 越 高, 针 对 同 一 种 包 装 纸 盒 型 式 所 采 用 的 灭 菌 方 式 也 在 不 断 改 进 下 面 就 利 乐 无 菌 冷 灌 装 系 统 中 纸 包 装 ( 层 状 材 料 ) 的 过 氧 化 氢 杀 菌 技 术 进 行 分 析 对 层 状 材 料 的 化 学 杀 菌 一 般 分 为 两 步, 第 一 步 是 在 配 送 无 菌 包 装 纸 早 期 进 行 预 杀 菌, 保 持 包 材 的 基 本 无 菌, 然 后 在 灌 装 之 前 对 包 材 再 次 进 行 化 学 杀 菌, 在 去 除 化 学 残 留 之 后 保 持 包 材 和 灌 装 物 处 于 无 菌 状 态, 从 而 完 成 包 装 根 据 包 装 形 式 的 不 同, 化 学 杀 菌 的 具 体 方 式 不 同, 利 乐 公 司 针 对 包 装 材 料 进 行 化 学 杀 菌 的 技 术 经 历 了 如 下 图 所 示 的 发 展 : 传 统 包 ( 冷 藏 ) 传 统 包 US 利 乐 砖 ( 冷 藏 ) EP 利 乐 皇 ( 冷 藏 ) US EP EP 利 乐 砖 WO WO 利 乐 冠 ( 冷 藏 ) WO WO WO 利 乐 威 利 乐 枕 利 乐 晶 WO CN CN EP WO WO 利 乐 屏 WO 利 乐 峰 图 利 乐 公 司 杀 菌 机 械 技 术 演 进 针 对 利 乐 敞 开 式 无 菌 灌 装 生 产 线, 利 乐 采 用 气 态 过 氧 化 氢 进 行 杀 菌, 这 种 杀 菌 方 法 具 体 来 讲 包 含 双 氧 水 薄 膜 形 成 步 骤 ( 先 将 层 状 包 装 材 料 穿 过 双 氧 水 槽, 使 包 材 接 触 表 面 附 着 一 层 薄 膜, 由 于 包 材 表 面 具 有 疏 水 性, 双 16

19 氧 水 需 要 含 有 润 湿 剂 ( WO A, 分 散 剂 : 0.1wt%-0.4wt% 的 卵 磷 脂 化 合 物 和 wt% 的 非 离 子 乳 化 剂 ) 来 降 低 表 面 张 力, 以 便 形 成 薄 膜 ) 管 加 热 灭 菌 步 骤 ( 包 材 穿 过 管 加 热 区 时 表 面 的 双 氧 水 薄 膜 蒸 发 为 气 体, 从 而 完 成 包 材 表 面 的 杀 菌 ) 包 材 在 从 管 加 热 区 离 开 之 后, 表 面 干 燥 无 双 氧 水 残 留, 灭 菌 效 果 好 针 对 利 乐 封 闭 式 无 菌 灌 装 生 产 线 ( 带 有 无 菌 腔 ), 利 乐 从 80 年 代 开 始 采 用 加 热 双 氧 水 浴 的 方 式 进 行 杀 菌, 通 过 对 双 氧 水 的 温 度 浓 度 重 金 属 含 量 等 质 量 参 数 的 控 制 来 保 证 杀 菌 效 果 去 除 包 材 表 面 双 氧 水 的 方 法 可 以 用 加 热 空 气 流 吹 包 材 表 面 去 除 过 氧 化 氢 (EP A) 事 实 上, 人 们 对 单 纯 热 空 气 流 吹 包 材 表 面 的 去 除 方 法 并 不 满 意 1997 年, 利 乐 用 毫 微 米 的 紫 外 光 照 射 包 材, 从 而 在 低 温 状 态 下 完 全 去 除 过 氧 化 氢 残 留 (WO A, 中 国 同 族 CN A) 这 种 杀 菌 机 能 够 满 足 高 速 无 菌 灌 装 机 的 生 产 率 需 求, 包 材 输 送 速 度 高 达 49 米 / 分 钟, 满 足 每 小 时 包 的 生 产 速 度 1999 年, 针 对 片 材 褶 皱 部 分 化 学 残 留 物 无 法 通 过 热 空 气 流 完 全 去 除 的 情 况, 利 乐 公 司 增 加 了 一 道 从 所 述 无 菌 腔 中 吸 出 空 气 形 成 负 压 的 工 序, 通 过 真 空 作 用 促 使 片 材 上 的 过 氧 化 氢 被 蒸 发 排 出 (EP A, 中 国 同 族 CN A) 无 菌 隔 离 是 维 护 杀 菌 效 果 的 重 要 手 段, 在 用 热 空 气 去 除 残 余 消 毒 剂 的 方 法 和 设 备 中, 利 乐 继 续 关 注 避 免 片 材 受 到 过 度 热 影 响 (WO A, 中 国 同 族 CN A), 在 将 片 材 (2) 连 续 输 入 其 中 的 装 有 消 毒 剂 的 浴 槽 (7); 与 浴 槽 (7) 的 出 口 (1 2) 连 接 的 处 理 室 (8), 并 且, 由 该 处 理 室 容 纳 与 片 材 (2) 相 互 作 用 的 挤 干 辊 (18), 以 及 用 于 将 无 菌 空 气 流 喷 射 在 片 材 (2) 上 以 除 去 残 余 消 毒 剂 ; 然 后 将 片 材 (2) 送 入 充 满 无 菌 空 气 的 无 菌 室 (25) 即 使 用 上 述 方 法 获 得 有 效 的 化 学 残 留 物 去 除, 人 们 对 食 品 安 全 的 需 求 仍 未 得 到 充 分 满 足 利 乐 基 于 这 种 需 求 在 2005 年 提 出 了 更 为 有 效 的 去 除 化 学 残 留 的 装 置 (CN A), 其 具 有 贮 有 杀 菌 剂 的 浴 槽 (5), 片 材 (2) 经 过 浴 槽 经 过 去 除 残 余 杀 菌 剂 的 干 燥 装 置 15 后 进 入 无 菌 室 (27) 通 过 窄 段 通 道 (2 17

20 8) 被 分 成 两 个 区 (23,6), 片 材 (2) 沿 着 该 窄 段 通 道 行 进, 并 且 该 窄 段 通 道 在 尺 寸 方 面 设 置 成 在 该 两 个 区 (23,6) 之 间 产 生 预 定 压 差, 从 而 促 使 空 气 从 高 压 区 (23) 至 低 压 区 (6) 进 入 该 通 道 (28) 以 便 进 一 步 干 燥 膜 片 (2) 经 过 这 样 的 处 理, 化 学 残 余 得 到 更 有 效 的 去 除 在 这 种 成 熟 的 化 学 杀 菌 方 式 应 用 过 程 中, 利 乐 没 有 停 止 对 提 高 设 备 可 靠 性 减 少 消 毒 剂 用 量 减 少 对 包 装 材 料 影 响 方 面 的 研 究 例 如 通 过 单 独 控 制 的 供 给 排 空 冷 却 来 解 决 停 机 带 来 的 包 材 边 缘 灯 芯 效 应 以 及 杀 菌 剂 损 耗 问 题 (EP A, 中 国 同 族 CN A) CN A CN A 均 旨 在 解 决 包 材 边 缘 灯 芯 效 应 近 年, 越 来 越 多 的 层 状 利 乐 包 装 倾 向 于 带 有 预 制 的 瓶 口, 这 类 容 器 在 进 行 化 学 杀 菌 时 容 易 在 瓶 口 部 分 积 聚 消 毒 液, 因 此 利 乐 采 用 全 程 气 态 过 氧 化 氢 进 行 杀 菌, 纸 瓶 先 后 穿 过 预 热 室 气 态 过 氧 化 氢 处 理 室 热 无 菌 空 气 流 室, 并 且 在 消 毒 区 域 (3) 中 保 持 比 在 加 热 区 域 (2) 和 通 风 区 域 (4) 中 更 高 压 力, 此 外 在 灌 装 区 域 (5) 也 保 持 正 压 (WO2004/054883A, 中 国 同 族 CN A) 从 而 获 得 更 为 彻 底 的 杀 菌 剂 去 除 效 果, 并 防 止 包 装 被 再 次 污 染 为 了 减 少 灭 菌 室 占 地 空 间, 降 低 生 产 成 本, 利 乐 又 对 上 述 化 学 杀 菌 技 术 进 行 了 改 进, 在 用 紫 外 线 光 照 射 该 包 装 材 料 以 前, 向 该 包 装 材 料 上 施 加 第 一 部 分 量 的 该 化 学 灭 菌 剂 足 够 长 的 时 间, 以 使 得 预 期 的 微 生 物 的 预 先 确 定 的 部 分 有 时 间 吸 收 足 够 多 的 该 化 学 灭 菌 剂 从 而 在 用 紫 外 线 光 照 射 时 被 根 除, 以 及 在 使 用 紫 外 线 光 照 射 该 包 装 材 料 之 前, 在 灭 菌 室 中 向 该 包 装 材 料 施 加 第 二 部 分 量 的 该 化 学 灭 菌 剂 (WO A1, 中 国 同 族 CN A) 近 年 来, 利 乐 公 司 在 杀 菌 方 面 的 技 术 改 进 更 侧 重 于 检 测 和 控 制, 如 WO A 公 开 了 用 于 检 测 利 乐 砖 枕 冠 屏 中 气 相 杀 菌 剂 浓 度 的 方 案, 将 现 有 的 IR 传 感 器 或 UV 传 感 器 改 为 利 用 过 氧 化 氢 催 化 分 解 的 热 效 应, 借 助 于 催 化 剂 装 置 入 口 和 出 口 的 温 度 差 来 确 定, 提 高 了 浓 度 检 测 可 靠 性, 从 而 提 高 了 杀 菌 效 果 的 可 靠 性 为 了 便 于 查 阅, 将 利 乐 化 学 杀 菌 方 面 的 重 要 专 利 整 理 成 下 表 所 示, 所 列 专 利 不 仅 限 于 上 述 技 术 演 进 图 中 所 示 专 利 18

21 表 利 乐 在 化 学 杀 菌 技 术 领 域 重 要 专 利 公 开 号 发 明 名 称 功 效 说 明 WO99/21593A CN A CN A WO2001/002249A 包 装 片 材 料 灭 菌 的 方 法 和 设 备 在 包 装 机 上 对 带 材 进 行 灭 菌 处 理 的 装 置 和 该 包 装 机 在 包 装 机 上 对 带 材 进 行 灭 菌 处 理 的 装 置 和 该 包 装 机 设 有 冲 洗 装 置 的 充 装 机 及 其 充 装 方 法 过 氧 化 氢 结 合 紫 外 线, 高 效 全 面 杀 菌 通 过 改 变 工 序 和 产 品 结 构 来 降 低 残 余 毒 性 通 过 增 加 辅 助 装 置 降 低 残 余 毒 性 消 毒 水 冲 洗, 对 包 装 体 外 表 面 切 割 刀 具 进 行 消 毒, 改 善 包 装 体 的 成 型 中 国 同 族 有 效 性 WO2002/015946A 以 过 氧 化 氢 消 毒 包 装 件 的 设 备 提 高 效 率 有 效 WO2003/066443A CN A WO2003/093113A WO2004/054883A 用 于 在 机 器 上 对 用 来 包 装 流 动 性 食 品 的 片 材 供 应 材 料 进 行 消 毒 的 装 置 在 包 装 流 动 性 食 品 的 机 器 上 对 包 装 片 材 进 行 消 毒 的 装 置 由 片 状 包 装 材 料 的 预 切 坯 料 生 产 灌 装 食 品 密 封 包 装 的 方 法 和 包 装 机 用 于 对 包 装 进 行 消 毒 的 设 备 和 方 法 精 确 控 制 压 力, 防 止 停 机 风 险 防 止 过 热 变 形 降 低 残 余 毒 性 便 于 保 持 浸 渍 器 内 壁 洁 净, 防 止 二 次 污 染 WO2004/054882A 消 毒 设 备 的 控 制 和 方 法 精 确 控 制 有 效 CN A 杀 菌 设 备 及 方 法 降 低 短 暂 停 机 时 边 缘 浸 透 的 风 险 有 效 CN A 杀 菌 设 备 及 方 法 减 少 消 毒 剂 用 量 有 效 有 效 有 效 有 效 有 效 有 效 有 效 有 效 有 效 WO2007/063067A 用 于 可 灌 装 食 品 包 装 机 的 包 装 材 料 杀 菌 装 置 适 用 性 强 有 效 WO2008/111893A 生 产 包 装 容 器 的 方 法 和 装 置 提 高 效 率 WO A WO2009/138481A 用 于 浓 度 测 量 的 设 备 以 及 包 括 所 述 设 备 的 灭 菌 室 和 填 充 机 消 毒 用 于 包 装 可 倾 倒 食 物 制 品 的 机 器 的 包 装 材 料 幅 的 设 备 及 方 法 浓 度 检 测, 精 确 控 制 适 用 性 强 WO2010/114434A 一 种 用 于 包 装 机 的 安 全 室 无 菌 隔 离 WO2011/002378A 一 种 在 两 个 内 部 贯 通 的 体 积 之 间 维 持 气 流 屏 障 的 方 法 和 设 备 无 菌 隔 离 WO2011/002385A 包 装 机 器 和 包 装 方 法 气 态 杀 菌 剂, 降 低 杀 菌 剂 用 量 WO2011/002380A 包 装 件 灭 菌 的 设 备 以 及 方 法 气 态 灭 菌 剂, 维 持 灭 菌 效 果 久 CN A CN A CN A 生 产 包 装 容 器 的 方 法 和 装 置 用 于 对 包 装 进 行 消 毒 的 设 备 和 方 法 消 毒 用 于 包 装 可 倾 倒 食 物 制 品 的 机 器 的 包 装 材 料 幅 的 设 备 及 方 法 使 用 化 学 灭 菌 剂 和 紫 外 线 光 的 结 合 来 处 理 包 装 材 料 而 生 产 具 有 很 低 的 微 生 物 负 载 的 包 装 容 器, 减 少 场 地, 降 低 成 本 气 相 过 氧 化 氢 杀 菌 解 决 灯 芯 效 应, 减 少 残 余 CN A 杀 菌 设 备 及 方 法 解 决 灯 芯 效 应, 减 少 残 余 有 效 CN A 杀 菌 设 备 及 方 法 解 决 灯 芯 效 应, 减 少 残 余 有 效 CN A 包 装 片 材 料 灭 菌 的 方 法 和 设 备 紫 外 照 射 去 除 杀 菌 剂, 提 高 生 产 率 有 效 有 效 EP A 用 于 预 杀 菌 流 体 的 无 菌 包 装 片 材 的 杀 菌 方 法 和 设 备 加 热 空 气 流 去 除 双 氧 水 无 效 19

22 公 开 号 发 明 名 称 功 效 说 明 CN A 消 毒 媒 质, 制 备 该 消 毒 媒 质 的 方 法, 消 毒 用 作 食 品 包 装 的 包 装 材 料 的 方 法 以 及 在 消 毒 媒 质 中 分 散 剂 组 合 物 的 使 用 改 进 分 散 剂, 杀 菌 均 匀 全 面 无 残 留 续 表 中 国 同 族 有 效 性 WO2011/002383A 用 于 提 供 清 洁 空 气 的 设 备 提 供 无 菌 空 气 20

23 第 5 章 克 朗 斯 公 司 作 为 全 球 灌 装 机 械 行 业 的 重 要 企 业, 克 朗 斯 公 司 一 直 致 力 于 技 术 创 新 克 朗 斯 公 司 拥 有 非 常 强 大 的 科 研 技 术 力 量, 这 使 得 他 们 能 够 不 断 地 进 行 创 新 通 过 对 克 朗 斯 公 司 主 要 技 术 的 专 利 申 请 情 况 进 行 分 析, 可 以 对 建 立 专 利 联 盟 起 到 支 持 作 用 在 2010 年 举 行 的 塑 料 及 橡 胶 工 业 展 览 会 上, 克 朗 斯 公 司 展 出 了 专 用 于 Contiform 拉 伸 吹 塑 机 的 FlexWave 加 热 炉 FlexWave 能 源 的 消 耗 比 市 场 上 现 有 红 外 线 技 术 明 显 低 很 多, 而 且 流 程 无 须 考 虑 瓶 坯 颜 色 PET 塑 料 或 可 回 收 成 分 凭 借 克 朗 斯 的 新 型 创 新 FlexWave 微 波 加 热 工 艺, 应 用 拉 伸 吹 塑 方 法 进 行 PET 容 器 的 生 产 将 更 持 续 节 能 灵 活 快 捷 且 多 样 化 由 于 FlexWave 使 用 微 波 加 热 PET 瓶 坯, 这 种 方 法 不 仅 不 同 于 传 统 的 拉 伸 吹 塑 方 法, 而 且 在 世 界 上 也 独 树 一 帜 FlexWave 可 向 拉 伸 吹 塑 机 运 营 商 提 供 更 大 的 独 立 性 该 系 统 能 个 别 调 节 和 监 控 每 个 PET 瓶 坯 的 加 热 过 程 由 此 可 一 方 面 平 衡 对 环 境 的 影 响, 用 不 同 可 回 收 成 分 混 合 瓶 坯 ; 另 一 方 面 也 可 因 此 生 产 多 色 瓶, 从 而 开 辟 了 容 器 设 计 的 新 路 与 传 统 红 外 线 炉 相 比, 微 波 技 术 所 需 能 源 最 多 可 减 少 百 分 之 五 十, 以 此 可 提 供 明 显 的 成 本 优 势 同 时 FlexWave 还 以 较 短 的 生 产 时 间 而 引 人 注 目 该 机 加 热 极 快, 仅 需 约 三 秒 钟, 因 此 比 其 它 系 统 缩 短 了 百 分 之 八 十 2011 年 9 月 11 日 在 纽 伦 堡 举 行 的 2011 年 欧 洲 啤 酒 及 饮 料 工 业 展 览 会 (Brau Beviale2011) 开 幕 式 上, 德 国 包 装 协 会 为 克 朗 斯 开 发 的 用 于 拉 伸 吹 塑 技 术 的 微 波 加 热 工 艺 评 授 了 德 国 包 装 奖 克 朗 斯 公 司 申 请 的 第 一 件 关 于 FlexWave 工 艺 的 专 利 为 WO A2 (CN A), 其 优 先 权 日 为 2006 年 5 月 11 日 该 专 利 申 请 包 括 进 入 中 国 欧 洲 美 国 日 本 在 内 的 7 个 国 家 和 地 区 的 13 个 同 族 截 至 目 前 为 止, 共 被 18 个 在 后 专 利 引 用 该 专 利 申 请 涉 及 一 种 热 塑 性 材 料 预 制 件 的 加 热 方 法 和 装 置, 其 中 预 制 件 在 加 热 后 进 行 重 21

24 图 5-1 FlexWave 工 艺 相 关 中 国 专 利 图 5-2 WO A2 专 利 申 请 信 息 定 形 操 作, 至 少 在 部 分 加 热 过 程 中, 在 共 振 件 中 将 微 波 施 加 到 将 被 加 热 的 预 制 件 在 生 产 中 空 塑 料 体 ( 瓶 子 ) 时, 通 常 使 用 的 方 法 是 先 将 预 制 件 ( 瓶 坯 ) 进 行 加 热, 然 后 成 型 在 生 产 过 程 中, 这 些 预 制 件 需 要 被 加 热, 然 后 成 型 以 形 成 容 器 现 有 技 术 通 常 是 使 用 红 外 线 或 近 红 外 线 这 种 使 用 红 外 线 的 加 热 装 置 的 缺 点 是 加 热 效 率 很 低, 加 热 效 率 大 约 为 20% 该 发 明 专 利 申 请 即 通 过 采 用 微 波 代 替 红 外 线 加 热 目 前, 该 专 利 申 请 已 经 在 美 国 和 澳 大 利 亚 获 得 授 权 22

25 图 5-3 US B2 专 利 信 息 克 朗 斯 非 常 重 视 该 项 发 明, 在 申 请 该 项 专 利 之 后, 围 绕 该 专 利 申 请 进 行 布 局, 迅 速 申 请 了 相 关 后 续 专 利, 这 些 专 利 申 请 分 别 涉 及 微 波 均 匀 加 热 提 高 加 热 效 率 降 低 损 耗 简 化 操 作 等 方 面 ( 参 见 图 5-1 表 5-1) 23

26 表 5-1 FlexWave 工 艺 中 国 相 关 专 利 公 开 号 发 明 内 容 功 效 附 图 法 律 状 态 用 于 塑 料 材 料 容 器 (10) 和 特 别 是 塑 料 材 料 预 制 件 的 加 热 的 设 备 (1), 具 有 沿 CN A 预 定 的 传 输 路 径 传 输 塑 料 材 料 容 器 (10) 的 传 输 装 置 (2) 微 波 产 生 装 置 (4) 微 波 能 量 的 均 和 在 被 加 热 塑 料 材 料 容 器 (10) 的 方 向 上 传 输 微 波 的 传 导 装 置 (6), 其 中, 该 一 输 入 和 预 制 传 导 装 置 (6) 设 计 成 至 少 部 分 为 波 导 形 式, 其 特 征 在 于, 所 述 设 备 (1) 具 有 控 件 的 均 一 加 热 制 装 置 (12), 该 控 制 装 置 (12) 设 计 成 其 在 加 热 过 程 中 控 制 到 达 塑 料 材 料 容 器 (10) 的 微 波 能 量 CN A 用 于 在 借 助 拉 伸 吹 塑 成 型 法 将 由 热 塑 性 合 成 材 料 构 成 的 预 成 型 件 (12) 改 型 成 容 器 并 以 液 体 填 注 之 前 对 这 些 预 成 型 件 进 行 预 处 理 的 方 法, 在 该 方 法 中, 为 了 后 续 的 拉 伸 吹 塑 成 型 法 而 对 这 些 预 成 型 件 (12) 进 行 加 温 和 消 毒 借 助 以 微 波 辐 射 并 且 通 过 在 预 处 理 期 间 对 预 成 型 件 消 毒 来 进 行 预 成 型 件 (12) 的 加 温 迅 速 且 简 单 的 加 温, 且 实 现 消 毒 用 于 生 产 塑 料 容 器 的 方 法, 包 括 下 述 步 骤 : 输 送 塑 料 预 成 型 件 (10) 至 成 型 部 件 ; CN A 将 所 述 塑 料 预 成 型 件 (10) 成 型 成 塑 料 容 器 (20); 使 用 塑 料 关 闭 体 (15) 关 闭 所 述 塑 料 容 器 (20) 本 方 法 的 特 征 在 于 所 述 塑 料 关 闭 体 由 塑 料 制 成 并 且 在 生 产 进 程 进 一 步 合 理 该 生 产 过 程 中 被 加 热 用 于 加 热 塑 料 预 成 型 件 (10) 的 设 备 (1), 包 括 : 至 少 一 个 微 波 产 生 器 (2), 产 生 微 波 形 式 的 交 变 电 磁 场 ; 微 波 传 输 单 元 (4), 将 微 波 产 生 器 (2) 产 生 的 微 波 传 输 至 谐 振 器 单 元 (6); 和 传 送 装 置, 将 塑 料 预 成 型 件 (10) 传 送 至 谐 振 器 单 元 (6); 其 中 谐 振 器 单 元 (6) 包 括 谐 振 器 外 壳 (8), 谐 振 器 外 壳 (8) 形 成 增 加 微 波 加 热 CN A 用 于 加 热 塑 料 预 成 型 件 (10) 的 容 置 空 间 (10), 所 述 外 壳 具 有 至 少 一 个 面 向 装 置 的 效 率, 塑 料 预 成 型 件 (10) 的 内 壁 (22a,22b,22c) 和 注 入 区 (12), 通 降 低 损 耗 过 所 述 注 入 区 将 微 波 导 入 谐 振 器 单 元 (6), 内 壁 (22a,22b,22c) 的 面 向 塑 料 预 成 型 件 的 表 面 至 少 部 分 被 退 火, 通 过 退 火 处 理 降 低 了 微 波 在 内 壁 中 产 生 的 功 率 损 耗 24

27 续 表 公 开 号 发 明 内 容 功 效 附 图 法 律 状 态 用 于 加 热 容 器 的 谐 振 器 单 元 膨 胀 方 法 谐 振 器 单 元 (16) 包 括 谐 振 器 腔 室 (4 0), 谐 振 器 腔 室 (40) 具 有 用 于 在 预 先 定 义 的 位 置 容 纳 容 器 (10) 的 第 一 开 口 (42), 并 通 过 耦 合 进 入 谐 振 器 腔 室 (40) 的 微 波 加 热 容 器 (10), 且 所 述 CN A CN CN A 谐 振 器 腔 室 (40) 具 有 第 二 开 口 (44), 微 波 借 助 于 第 二 开 口 (44) 耦 合 进 入 谐 振 器 腔 室 (40), 其 中, 谐 振 器 腔 室 (40) 相 对 于 容 器 (10) 在 第 一 开 口 (42) 的 预 先 定 义 位 置 的 几 何 形 状 通 过 用 于 适 应 性 修 改 几 何 形 状 的 装 置 进 行 适 应 性 修 改, 使 得 谐 振 器 腔 室 (40) 在 工 作 模 式 下 产 生 的 电 场 关 于 容 器 对 称 或 装 备 有 容 器 (10) 的 谐 振 器 单 元 (16) 的 阻 抗 对 于 不 同 容 器 (10) 恒 定 均 匀 加 热 用 于 加 热 容 器 (10) 尤 其 是 塑 料 预 成 型 坯 (10) 的 装 置 (1), 包 括 至 少 一 个 用 于 产 生 微 波 形 式 的 电 磁 交 替 场 的 微 波 产 生 部 件 (20), 用 于 将 微 波 产 生 部 件 (2 0) 产 生 的 微 波 传 输 至 谐 振 部 件 (6) 的 微 波 传 输 部 件 (2), 还 包 括 用 于 相 对 谐 通 过 谐 振 部 件 振 部 件 (6) 输 送 塑 料 预 成 型 坯 的 输 送 工 具 (4), 所 述 谐 振 部 件 (6) 具 有 谐 振 的 排 布, 微 波 室 (8), 该 谐 振 室 形 成 用 于 加 热 塑 料 预 成 型 坯 (25) 的 接 收 室 (10) 根 据 本 均 匀 加 热 塑 料 发 明, 所 述 谐 振 部 件 (6) 的 排 布 使 得 用 于 加 热 容 器 (10) 的 电 场 的 电 场 线 (E) 型 坯 相 对 于 该 容 器 的 纵 向 (L) 倾 斜 本 发 明 还 涉 及 一 种 用 于 加 热 容 器 (10) 尤 其 是 塑 料 预 成 型 坯 (10) 的 方 法 用 于 将 塑 料 预 成 型 件 成 形 为 塑 料 容 器 的 设 备 和 方 法, 包 括 多 个 吹 塑 站 (2), 每 一 个 吹 塑 站 都 包 括 吹 塑 模 具, 在 其 中 塑 料 预 成 型 件 (10) 被 成 形 为 塑 料 容 器 (20); 进 气 装 置 (14), 以 将 塑 料 预 成 型 件 暴 露 于 自 由 流 动 的 媒 介 进 行 成 形 ; 拉 伸 棒 (8), 使 塑 料 预 成 型 件 在 其 纵 向 方 向 (L) 上 延 长 ; 传 输 装 置 (4), 沿 第 一 预 定 传 输 路 简 化 吹 塑 机 成 径 (P1) 传 输 带 有 塑 料 预 成 型 件 的 吹 塑 站 ; 控 制 装 置 (30), 控 制 拉 伸 棒 的 运 组 设 备 的 操 作 动 和 塑 料 预 成 型 件 暴 露 于 自 由 流 动 媒 介, 使 得 在 沿 第 一 预 定 传 输 路 径 传 输 塑 料 预 成 型 件 的 过 程 中 执 行 成 形 过 程 的 预 定 子 步 骤 根 据 本 发 明, 可 以 执 行 成 形 过 程 的 子 步 骤 而 不 考 虑 塑 料 预 成 型 件 沿 第 一 传 输 路 径 的 几 何 位 置, 因 此 改 变 设 备 的 输 出 率 25

28 续 表 公 开 号 发 明 内 容 功 效 附 图 法 律 状 态 加 热 塑 料 预 制 件 (10) 的 设 备 (1), 包 括 至 少 一 个 加 热 元 件 (2), 该 加 热 元 件 包 含 接 收 塑 料 预 制 件 的 接 收 空 间 (4), 在 接 收 空 间 中 可 加 热 所 述 塑 料 预 制 件 (1 CN A 0), 该 设 备 包 括 至 少 一 个 向 接 收 空 间 (4) 中 引 入 塑 料 预 制 件 (10) 以 及 从 接 更 有 效 地 实 现 收 空 间 (4) 释 放 塑 料 预 制 件 (10) 的 运 输 元 件 (6), 运 输 元 件 (6) 具 有 至 加 热 预 制 件 少 一 个 支 承 塑 料 预 制 件 (10) 的 运 输 构 件 (16), 运 输 构 件 (16) 设 置 在 可 移 动 的 载 体 (17 18) 上 根 据 本 发 明, 这 一 载 体 (17 18) 至 少 分 段 延 伸 穿 过 所 述 接 收 空 间 (4) CN A 一 种 具 有 可 变 的 工 位 停 用 的 用 于 制 作 塑 料 容 器 的 设 备, 其 包 括 用 于 加 热 塑 料 容 器 坯 的 一 加 热 装 置 用 于 塑 型 该 些 塑 料 容 器 坯 为 塑 料 容 器 的 一 塑 型 装 置 和 一 传 输 装 置, 其 中 该 塑 型 装 置 沿 该 些 塑 料 容 器 坯 的 传 输 方 向 设 置 于 该 加 热 装 置 的 下 游, 该 传 输 装 在 下 游 单 元 发 置 通 过 多 个 传 输 元 件 将 该 些 塑 料 容 器 坯 分 别 传 输 通 过 该 加 热 装 置, 其 中 该 设 备 中 还 生 故 障 时, 减 设 置 有 用 于 暂 时 中 断 流 入 该 加 热 装 置 的 塑 料 容 器 坯 流 的 一 制 动 装 置, 而 且 该 制 动 装 少 废 品 数 量 置 可 以 针 对 个 别 塑 料 容 器 坯 中 断 该 塑 料 容 器 坯 流 本 发 明 中 该 加 热 装 置 中 设 置 有 多 个 用 于 分 别 加 热 各 个 塑 料 容 器 坯 或 各 组 塑 料 容 器 坯 的 加 热 元 件 本 发 明 的 设 备 即 使 在 下 游 单 元 发 生 故 障 时, 也 可 以 减 少 产 生 的 报 废 品 数 量 用 于 模 塑 塑 料 容 器 的 设 备, 包 括 运 送 塑 料 预 制 件 的 运 送 装 置 用 于 加 热 塑 料 预 制 件 CN A 的 区 域 的 加 热 装 置 和 机 械 式 作 用 于 塑 料 预 制 件 的 拉 伸 装 置, 拉 伸 装 置 沿 塑 料 预 制 件 的 纵 向 (L) 拉 伸 塑 料 预 制 件, 其 中, 加 热 装 置 和 所 述 拉 伸 装 置 设 置 成 可 以 在 所 述 塑 减 少 材 料 消 耗 料 预 制 件 的 拉 伸 之 前 和 之 后 加 热 所 述 塑 料 预 制 件 一 种 设 备 (1), 该 设 备 (1) 用 于 将 容 器 (10) 加 热, 特 别 是 用 于 将 预 制 件 (10) 加 热, 该 设 备 包 括 具 有 微 波 发 生 器 (22) 和 微 波 传 导 器 的 微 波 加 热 装 置 (20), 以 及 用 于 传 送 所 述 提 高 微 波 加 热 CN A 容 器 的 传 送 装 置 (12) 根 据 本 发 明, 该 设 备 还 包 括 对 容 器 (10) 进 行 加 热 的 另 外 加 热 装 置 的 效 率 和 装 置 (4), 其 中, 所 述 另 外 加 热 装 置 (4) 为 预 热 单 元 (4), 该 预 热 单 元 (4) 在 所 述 容 器 (10) 能 力 的 传 送 方 向 上 被 设 置 在 所 述 微 波 加 热 装 置 (20) 的 上 游 26

29 第 6 章 KHS 公 司 德 国 是 世 界 上 包 装 工 业 最 发 达 的 国 家 之 一, 随 着 世 界 经 济 多 元 化 的 发 展, 包 装 对 象 也 越 来 越 多, 对 包 装 机 械 的 多 样 性 需 求 也 不 断 增 长, 德 国 的 包 装 设 备, 尤 其 是 灌 装 杀 菌 贴 标 等 设 备 具 有 高 效 快 速 自 动 化 程 度 高 可 靠 性 强 等 特 点, 在 世 界 享 有 盛 誉 1 KHS 公 司 作 为 德 国 最 著 名 的 包 装 机 械 制 造 公 司 之 一, 在 该 领 域 具 有 举 足 轻 重 的 位 置 为 此, 本 报 告 重 点 分 析 了 KHS 公 司 的 重 要 专 利 及 技 术 角 度 进 行 了 研 究 6.1 吹 塑 专 利 及 技 术 分 析 图 KHS- 吹 塑 生 产 线 KHS 技 术 主 要 集 中 在 杀 菌 灌 装 及 吹 塑 洗 瓶 等 方 面, 对 吹 塑 方 面, 则 集 中 于 开 发 系 统 化 的 成 套 高 速 吹 塑 机 系 列, 为 此 研 发 了 一 系 列 的 吹 塑 技 术, 申 请 了 比 如 CN A 的 专 利, 该 专 利 的 基 本 技 术 方 案 为 用 热 塑 性 材 料 制 成 的 预 成 形 坯 在 一 个 加 热 段 的 区 域 中 被 加 热 预 成 形 坯 在 它 们 被 加 热 之 后 接 着 传 送 给 一 个 吹 塑 装 置, 在 该 吹 塑 装 置 中 预 成 形 坯 通 过 吹 塑 压 力 的 作 用 在 吹 塑 模 具 内 部 成 形 为 容 器 这 些 吹 塑 模 具 各 由 至 少 两 个 吹 塑 模 具 段 组 成 预 成 形 坯 与 吹 塑 模 具 一 起 至 少 沿 着 一 个 旋 转 的 吹 塑 轮 的 回 转 路 径 的 一 部 分 被 输 送 这 些 吹 塑 模 具 段 在 吹 塑 成 形 过 程 的 至 少 一 部 分 期 间 彼 此 相 对 夹 紧 这 些 吹 塑 模 具 段 中 的 至 少 一 个 绕 转 动 轴 摆 动 以 便 实 施 打 开 和 闭 合 运 动 而 且 这 些 吹 塑 模 具 段 中 的 至 少 一 个 在 保 持 这 些 吹 塑 模 具 段 的 1 KHS 在 不 同 阶 段 采 取 了 不 同 的 名 称, 以 后 描 述 中 将 均 采 用 KHS 公 司. 27

30 吹 塑 站 闭 合 之 后 相 对 于 该 转 动 轴 间 隔 开 地 并 且 与 其 它 吹 塑 模 具 段 无 关 地 相 对 于 一 个 固 定 地 与 该 吹 塑 轮 相 连 接 的 支 座 被 支 撑 着 所 述 被 支 撑 的 吹 塑 模 具 段 相 对 于 该 支 座 和 其 它 吹 塑 模 具 段 至 少 暂 时 地 被 夹 紧 KHS 开 发 了 新 一 代 的 InnoPET Blomax 系 列, 提 高 了 目 前 市 场 上 的 拥 有 30 多 年 技 术 的 KHS Corpoplast 吹 瓶 技 术 InnoPET Blomax 系 列 4 的 功 率 达 到 了 个 PET 瓶 / 小 时, 有 20 个 吹 瓶 工 位, 配 件 的 更 换 时 间 仅 需 大 约 45 分 钟, 而 有 相 同 数 量 吹 瓶 工 位 的 前 一 代 却 需 要 大 约 90 分 钟, 功 率 达 到 了 个 PET 瓶 / 小 时 新 的 加 热 技 术, 使 得 瓶 胚 的 加 热 时 间 与 过 去 的 方 案 相 比, 减 少 了 近 一 半 这 也 同 样 意 味 着, 加 热 模 具 只 需 要 之 前 一 半 的 空 间 此 外 短 时 加 热 部 件 带 来 的 另 外 一 个 优 势 为 : 与 过 去 的 方 案 相 比, 如 果 需 要 紧 急 制 动, 丢 掉 的 瓶 胚 只 有 之 前 的 一 半, 替 代 了 传 统 的 采 用 红 外 线 照 射 瓶 胚 进 行 加 热 的 方 式, 当 前 的 加 热 部 件 中 的 加 热 方 式 采 用 了 近 红 外 线 (NIR) 表 KHS- 吹 塑 技 术 重 要 专 利 公 开 号 发 明 名 称 技 术 核 心 法 律 状 态 CN A 用 于 吹 塑 成 形 容 器 的 装 置 预 成 型 段 具 有 保 持 装 置 有 效 EP A1 具 有 瓶 子 形 状 和 固 定 环 的 容 器 以 及 预 成 型 件 处 理 装 置 和 处 理 方 法 无 支 撑 下 形 成 EP A3 用 于 制 造 瓶 或 类 似 空 心 体 的 吹 塑 机 以 及 方 法 具 有 空 心 体 的 吹 塑 CN A 用 于 吹 塑 成 型 容 器 的 方 法 和 装 置 压 缩 机 控 制 装 置 有 效 CN A 用 于 瓶 或 类 似 容 器 的 输 送 系 统 及 处 理 瓶 或 类 似 容 器 的 设 备 输 送 系 统 CN A 用 于 处 理 由 塑 料 制 成 的 容 器 的 方 法 和 装 置 减 少 静 电 和 摩 擦 失 效 CN A 用 于 吹 塑 成 型 容 器 的 方 法 和 装 置 先 进 行 热 处 理 CN A 用 于 吹 塑 成 型 容 器 的 方 法 和 设 备 拉 伸 速 度 不 同 CN A 用 于 吹 塑 成 型 容 器 的 方 法 和 设 备 针 对 不 同 的 预 制 坯 件 DE A1 吹 塑 形 成 的 瓶 及 吹 塑 模 具 模 具 EP A3 具 有 增 强 部 件 的 塑 料 瓶 成 型 方 法 具 有 增 强 部 件 有 效 这 种 短 波 可 以 强 烈 地 穿 透 瓶 胚 壁, 使 瓶 胚 在 一 个 密 闭 的 周 围 可 以 形 成 反 射 的 加 热 炉 内 1 被 更 进 一 步 加 热 相 应 地,KHS 在 吹 塑 领 域 进 行 了 大 量 的 专 利 申 请 表 为 KHS 公 司 在 吹 塑 领 域 的 专 利 申 请 6.2 杀 菌 消 毒 专 利 及 技 术 分 析 KHS 一 直 以 来 都 注 重 杀 菌 灌 装, 在 杀 菌 清 洗 技 术 中, 在 化 学 杀 菌 方 面 主 要 是 对 机 械 结 1 [ ] 28

31 构 方 面 的 改 进 ; 在 热 式 杀 菌 方 面 主 要 是 对 巴 氏 杀 菌 机 的 改 进, 技 术 要 点 是 对 实 施 巴 氏 杀 菌 的 隧 道 式 机 器 分 段 设 计, 提 高 杀 菌 效 率 和 灵 活 性, 并 通 过 适 当 的 热 泵 实 现 热 量 回 收, 达 到 节 能 的 目 的 尤 其 在 无 菌 环 境 下 的 灌 装 技 术 是 KHS 研 发 的 重 点, 无 菌 灌 装 技 术 是 KHS 新 研 发 出 来 的 技 术 目 前 两 条 生 产 线 引 进 中 国, 一 条 由 澜 沧 江 啤 酒 集 团 购 进, 另 一 条 由 厦 门 银 鹭 集 团 购 进 目 前 市 场 流 行 的 是 湿 法 杀 菌, 湿 法 无 菌 技 术 是 在 给 瓶 子 杀 菌 之 后, 将 无 菌 介 质 用 杀 菌 水 洗 干 净, 存 在 一 个 问 题 就 是 杀 菌 水 在 对 包 装 瓶 清 洗 时 会 受 到 污 染 而 KHS 的 干 阀 技 术 根 本 无 需 用 水, 适 用 于 各 种 容 器 多 年 前 AFILL 公 司 开 始 向 欧 洲 各 大 公 司 介 绍 该 技 术, 随 着 技 术 的 日 趋 完 善,KHS 高 层 敏 感 的 预 见 到 了 未 来 的 前 景, 收 购 了 AIFILL 公 司, 从 而 成 为 该 技 术 的 拥 有 者 KHS 新 一 代 的 无 菌 灌 装 机, 采 取 集 成 化 的 瓶 颈 抓 握 设 计, 可 以 毫 不 费 力 的 抓 握 各 种 不 同 形 状 的 瓶 子 1, 其 中 公 司 的 重 要 研 发 人 员 :D 桑 吉 对 杀 菌 灌 装 技 术 申 请 了 多 项 专 利 WO A1 WO A WO A WO A 桑 吉 WO A1 图 KHS 无 菌 灌 装 技 术 专 利 申 请 图 在 重 点 领 域, 在 杀 菌 方 面,KHS 一 直 以 来 都 保 持 持 续 申 请, 从 下 图 可 以 看 出,KHS 从 2003 年 就 开 始 在 中 国 进 行 杀 菌 机 械 方 面 的 专 利 保 护, 但 是 数 量 一 直 不 多, 直 到 2007 年,KHS 突 然 加 大 了 在 中 国 申 请 量, 截 至 目 前 共 有 27 件 专 利 申 请 ( 含 已 失 效 的 12 件 ), 在 有 效 的 15 件 专 利 申 请 中 化 学 杀 菌 方 面 有 7 件, 热 式 杀 菌 方 面 有 2 件, 电 离 辐 射 等 其 他 杀 菌 方 面 有 6 件, 其 中 热 式 和 化 学 杀 菌 方 面 的 申 请 占 了 全 部 有 效 在 中 国 申 请 的 一 半 1 [ ] 29

32 图 KHS 杀 菌 机 械 中 国 专 利 申 请 趋 势 针 对 瓶 罐 或 类 似 容 器,KHS 采 用 包 含 过 氧 化 氢 的 介 质 加 热 消 毒, 容 器 在 处 理 期 间 通 过 一 个 输 送 装 置 在 一 个 处 理 段 上 运 动, 在 处 理 段 的 开 始 和 结 束 位 置 设 置 温 度 传 感 器, 其 中 处 理 段 的 长 度 受 到 控 制, 使 得 测 得 的 容 器 的 温 度 在 预 给 定 的 容 差 范 围 内 与 给 定 温 度 相 当, 从 而 实 现 更 好 的 检 验 处 理 介 质 对 瓶 或 类 似 容 器 的 处 理 效 果, 使 不 可 控 因 素 对 处 理 的 影 响 在 最 大 程 度 上 得 到 排 除 (DE A1) 针 对 塑 料 制 成 的 容 器, 尤 其 是 通 过 拉 伸 吹 塑 制 造 的 瓶 或 类 似 容 器 在 用 过 氧 化 氢 等 处 理 介 质 消 毒 处 理 时, 容 器 在 活 化 处 理 介 质 的 热 量 作 用 下 易 发 生 变 形 或 缩 皱,KHS 通 过 对 处 理 介 质 加 载 电 磁 辐 射, 使 辐 射 的 频 率 等 于 处 理 介 质 中 至 少 一 种 成 分 的 共 振 频 率, 来 实 现 处 理 介 质 的 活 化, 而 引 起 活 化 的 能 量 直 接 输 入 到 处 理 介 质 中, 对 应 的 容 器 不 会 由 于 能 量 输 入 而 被 加 热, 由 此 实 现 避 免 容 器 变 形 缩 皱 (WO A1) 针 对 饮 料 容 器 的 圆 柱 形 盖, 通 常 是 在 一 定 长 度 的 轨 道 上, 采 用 消 毒 液 消 毒,KHS 关 注 所 使 用 设 备 的 结 构 和 性 能 的 提 升 KHS 设 计 的 饮 料 容 器 瓶 盖 消 毒 装 置, 具 有 一 个 封 闭 的, 气 体 流 过 的 壳 体, 在 壳 体 内 设 置 有 轨 道, 在 轨 道 上 设 置 有 多 个 上 下 布 置 水 平 环 绕 的 支 撑 环 和 跨 接 滑 道, 每 个 跨 接 滑 道 将 瓶 盖 由 一 个 支 撑 环 短 的 路 径 上 向 下 滑 动 地 传 送 到 下 一 个 下 方 支 撑 环 上 它 基 本 上 仅 需 要 多 个 上 下 同 步 运 转 的 支 撑 环 及 一 些 静 止 的 跨 接 滑 道, 结 构 简 单, 并 且 其 抗 干 扰 及 堵 塞 的 危 险 很 低 (CN A) 30

33 对 于 非 圆 柱 形 瓶 盖, 采 用 上 述 结 构, 瓶 盖 由 跨 接 轨 道 进 入 支 撑 环 时 会 卡 住 及 夹 住, 针 对 非 圆 柱 形 瓶 盖,KHS 在 设 备 的 壳 体 内 设 置 两 个 或 多 个 塔, 每 个 塔 上 均 设 置 有 支 撑 环, 两 个 塔 上 的 支 撑 环 的 圆 周 速 度 相 同, 通 过 设 置 托 环, 减 少 或 完 全 消 除 了 盖 在 跨 接 轨 道 上 运 动 时 卡 住 或 夹 住 的 危 险, 从 而 对 非 常 规 形 状 的 瓶 盖, 特 别 是 运 动 型 瓶 盖 及 扁 平 密 封 盖 也 可 非 常 顺 畅 的 处 理 (CN A) 针 对 巴 氏 杀 菌 设 备,KHS 设 计 采 用 隧 道 壳 体 呈 模 块 式 构 造, 由 任 意 数 量 的 柔 性 的 可 更 换 的 区 段 构 成, 并 使 得 这 些 区 段 横 向 于 或 沿 着 杀 菌 器 输 送 方 向 延 伸, 在 平 行 于 或 沿 着 输 送 方 向 指 向 的 单 元 水 箱 和 / 或 热 水 箱 上 定 位 相 互 并 列 (CN A), 得 到 简 单 的 具 有 很 大 部 分 相 同 零 件 的 标 准 化 壳 体 基 础 模 块, 可 适 用 于 几 乎 所 有 结 构 类 型 的 容 器 热 处 理 机, 如 杀 菌 机 循 环 冷 却 机 加 热 机 等, 降 低 这 种 设 备 及 其 杀 菌 壳 体 所 需 要 的 制 造 安 装 和 调 试 费 用 对 于 巴 氏 杀 菌 采 用 在 装 置 内 部 将 容 器 用 液 体 喷 洒 或 淋 浴 实 现 加 热 冷 却 或 等 温 状 态 的 方 法, 其 杀 菌 过 程 或 卫 生 消 毒 过 程 主 要 取 决 于 温 度 和 停 留 时 间, 而 封 闭 容 器 的 温 度 仅 可 以 有 限 的 方 式 增 大, 因 此 停 留 时 间 必 须 增 长, 这 意 味 着 巴 氏 杀 菌 装 置 结 构 非 常 大, 对 此 KHS 在 2007 年 针 对 这 一 问 题 提 出 解 决 方 案, 即 在 巴 氏 杀 菌 装 置 中 增 设 热 泵, 使 热 泵 借 助 于 管 路 和 传 送 单 元 连 接 到 巴 氏 杀 菌 区 段 和 冷 却 区 段, 使 得 冷 却 区 段 的 液 体 量 的 热 量 的 一 部 分 可 通 过 热 泵 传 递 到 巴 氏 杀 菌 区 的 区 段 中 (CN A), 通 过 使 用 热 泵, 可 大 大 缩 短 巴 氏 杀 菌 装 置 的 结 构 长 度, 在 经 济 性 和 能 量 效 率 多 方 面 得 到 了 提 高 对 于 柔 性 包 装 袋 的 杀 菌 方 式, 显 然 采 用 热 处 理 是 不 合 适 的, 它 会 使 包 装 材 料 遭 到 损 坏, 比 如 箔 材 料 的 包 装 袋, 为 了 避 免 过 热 对 箔 材 料 的 影 响, 出 现 了 电 离 辐 射 方 式 杀 菌, 需 对 箔 材 料 先 湿 清 洁 处 理, 再 用 UV 光 源 灭 杀 细 菌, 这 里 因 为 单 独 的 UV 辐 射 尤 其 是 在 带 状 材 料 高 速 行 进 时 杀 菌 是 不 够 的, 所 以 31

34 预 先 的 湿 清 洁 处 理 步 骤 是 必 须 的, 但 湿 的 箔 材 料 使 其 在 机 械 处 理 上 耗 费 时 间 长 价 格 昂 贵, 且 液 体 残 留 物 不 完 全 去 除 不 完 全 烘 干 会 影 响 产 品 的 质 量 对 此,KHS 公 司 提 出 去 掉 预 先 的 湿 清 洁 处 理, 在 消 毒 装 置 箔 材 料 进 入 端 使 用 高 频 率 的 脉 冲 式 UV 辐 射 (WO A1), 有 效 地 破 坏 DNA 结 构 单 元, 灭 杀 细 菌, 使 箔 材 料 的 机 械 处 理 高 速 通 过, 提 高 效 率 KHS 在 杀 菌 领 域 进 行 了 大 量 的 专 利 申 请, 表 为 KHS 公 司 在 杀 菌 领 域 的 重 要 专 利 表 KHS 杀 菌 技 术 重 要 专 利 公 开 / 公 告 号 发 明 名 称 技 术 核 心 法 律 状 态 EP B2 巴 氏 杀 菌 设 备 于 对 容 器 内 的 产 品 巴 氏 杀 菌 有 效 EP A1 用 于 饮 料 容 器 盖 的 杀 菌 装 置 盖 体 内 的 杀 菌 有 效 CN A EP A WO A3 WO A1 用 于 将 液 体 灌 装 物 低 温 杀 菌 灌 装 在 瓶 或 类 似 容 器 中 的 设 备 具 有 集 成 的 热 泵 的 巴 氏 杀 菌 装 置 及 其 方 法 用 于 对 瓶 或 类 似 容 器 消 毒 的 方 法 以 及 装 置 对 用 于 处 理 和 / 或 灌 装 及 封 闭 容 器 的 清 洁 室 消 毒 的 方 法 低 温 杀 菌 用 封 闭 容 器 内 的 液 体 的 杀 菌 利 用 介 质 加 热 消 毒 清 洁 室 消 毒 EP A1 用 于 对 包 装 材 料 进 行 消 毒 的 方 法 以 及 装 置 材 料 的 消 毒 CN A 用 于 饮 料 容 器 盖 的 消 毒 装 置 结 构 简 单 有 效 CN A 用 于 瓶 罐 类 容 器 的 处 理 机 节 能 CN A 用 于 处 理 容 器 的 方 法 和 装 置 提 高 灭 菌 率 CN A CN A EP A1 密 封 机 器 元 件 间 过 渡 部 的 密 封 组 件 及 有 该 密 封 组 件 的 设 备 密 封 机 器 元 件 间 过 渡 部 的 密 封 组 件 及 有 该 密 封 组 件 的 设 备 对 用 于 处 理 和 / 或 灌 装 及 封 闭 容 器 的 清 洁 室 消 毒 的 方 法 无 菌 隔 离 无 菌 隔 离 无 菌 隔 离 EP A1 用 于 包 装 袋 的 连 续 消 毒 的 方 法 和 装 置 包 装 袋 进 行 消 毒 有 效 WO A3 具 有 集 成 的 热 泵 的 巴 氏 杀 菌 装 置 及 其 方 法 高 效 节 能 有 效 WO A1 用 于 包 装 袋 的 连 续 消 毒 的 方 法 和 装 置 高 效 有 效 WO A1 用 处 理 介 质 处 理 瓶 或 类 似 容 器 的 方 法 及 装 置 降 低 对 容 器 影 响 有 效 DE A1 用 于 机 器 的 制 造 方 法 机 械 的 组 装 方 法 DE A1 用 于 机 器 的 制 造 方 法 机 械 的 组 装 方 法 DE B3 用 于 监 测 电 子 束 强 度 的 方 法 和 装 置 提 高 灭 菌 率 有 效 有 效 有 效 有 效 32

35 第 7 章 SIG 公 司 在 软 包 装 无 菌 灌 装 机 械 领 域, SIG 公 司 也 以 其 独 具 特 色 的 产 品 和 工 艺, 占 有 超 过 15% 以 上 的 市 场 份 额 因 此 本 报 告 重 点 分 析 了 SIG 公 司 的 重 要 专 利 7.1 公 司 概 况 参 考 图 7-1-1, 从 SIG 公 司 的 发 展 历 程 来 看, 按 照 其 专 注 于 包 装 机 械 领 域 的 程 度, 可 以 将 其 发 展 划 分 为 四 个 阶 段 第 一 阶 段 是 1853 年 ~ 二 战 结 束 前, 其 主 要 特 点 是 以 武 器 制 造 业 为 主 业, 将 包 装 机 械 作 为 附 属 产 业 发 展 (SIG 公 司 在 1906 年 进 入 包 装 机 械 市 场, 主 要 为 了 抵 消 在 经 济 周 期 中 车 辆 制 造 利 润 的 下 滑 和 弥 补 因 轻 武 器 订 单 减 少 而 造 成 的 损 失 ) 其 在 包 装 机 械 领 域 的 发 展 主 要 借 助 于 在 机 械 工 业 整 体 上 的 技 术 优 势, 这 一 时 期 SIG 公 司 的 附 属 领 域 相 当 分 散, 包 括 文 具 制 造 机 械 电 动 车 辆 重 型 气 动 工 具 等, 当 然 也 包 括 包 装 机 械, 基 本 上 都 属 于 其 武 器 制 造 业 的 延 伸 第 二 阶 段 是 二 战 结 束 后 ~1975 年, 其 主 要 特 点 是 武 器 制 造 业 和 包 装 产 业 并 存 发 展 二 战 后, 由 于 武 器 制 造 业 市 场 的 衰 退,SIG 公 司 逐 渐 进 行 企 业 转 型, 虽 然 其 仍 然 重 视 武 器 制 造 业, 但 在 包 装 产 业 上 也 开 始 有 所 发 展,1962 年 推 出 了 Blocpak 以 及 相 应 的 灌 装 机 系 统 这 一 时 期,SIG 公 司 并 购 的 公 司 还 都 是 与 武 器 制 造 相 关 的 公 司 第 三 阶 段 是 1975 年 ~1996 年, 其 主 要 特 点 是 随 着 技 术 上 的 突 破,SIG 公 司 快 速 转 向 包 装 机 械 为 主 业, 在 包 装 产 业 实 现 突 破 发 展 1975 年,SIG 公 司 开 发 出 适 用 于 液 体 饮 料 的 康 美 砖 型 包 (combibloc) 无 菌 纸 盒 包 装 系 统, 并 于 1978 年 开 始 生 产 康 美 砖 型 包, 使 得 SIG 公 司 在 液 体 灌 装 领 域 迅 速 站 稳 了 脚 跟 而 SIG 公 司 在 1985 年 成 功 开 发 了 含 颗 粒 成 分 的 无 菌 汤 料 灌 装 系 统, 并 生 产 出 含 颗 粒 汤 品 的 无 菌 纸 盒 果 汁 ( 该 系 统 和 产 品 由 德 国 PKL Verpackungssysteme GmbH 公 司 研 发 和 制 造,1989 年 被 SIG 公 司 收 购 ), 就 此 进 入 牛 奶 果 汁 调 料 和 汤 等 液 体 食 品 包 装 领 域, 进 而 形 成 了 现 在 的 SIG 康 美 包 这 一 时 期 SIG 公 司 已 33

36 图 SIG 公 司 发 展 及 并 购 34

37 经 减 少 了 武 器 制 造 业 领 域 的 并 购 行 为, 其 转 而 主 要 围 绕 其 包 装 机 械 生 产 线 的 技 术 展 开 收 购, 除 收 购 PKL Verpackungssysteme GmbH 公 司 大 幅 提 高 了 其 无 菌 灌 装 生 产 线 技 术 外, 其 还 于 1988 年 收 购 了 Berger Lahr Group 公 司 ( 同 步 电 动 机 齿 轮 电 动 机 和 步 进 电 动 机 ),1989 年 收 购 了 Positec Electronic 公 司 ( 电 子 控 制 ),1992 年 收 购 了 高 科 技 公 司 Adec Robot 公 司 ( 机 器 人 技 术 / 包 装 技 术 ) 这 些 公 司 都 属 于 在 自 动 化 生 产 线 领 域 有 一 定 技 术 优 势 的 企 业, 显 示 了 SIG 公 司 对 在 无 菌 灌 装 生 产 线 方 面 发 展 的 重 视 第 四 阶 段 是 1997 年 至 今,SIG 公 司 的 主 要 特 点 是 将 经 营 重 点 逐 步 完 全 集 中 于 液 体 包 装 技 术, 特 别 是 SIG 康 美 包 和 SIG 饮 料 上, 不 断 剥 离 非 核 心 业 务, 直 至 SIG 公 司 被 Rank 公 司 收 购 后, 也 在 进 行 非 核 心 业 务 的 剥 离 这 一 阶 段 SIG 公 司 的 出 售 行 为 远 远 多 于 并 购 行 为, 其 出 售 行 为 主 要 是 因 其 经 营 重 点 的 集 中 (2000 年 SIG 公 司 确 定 新 的 发 展 战 略, 将 经 营 重 点 集 中 于 包 装 技 术 ), 不 断 进 行 非 核 心 业 务 的 剥 离, 如 2000 年 出 售 SIG Arms( 轻 武 器 ) SIG Positec( 自 动 化 技 术 ) 以 及 FIAT-SIG( 机 车 车 辆 ),2003 年 出 售 SIG Elettric 80( 激 光 制 导 运 输 车 辆 ),2004 年 出 售 SIG Pack( 纺 织 品 包 装 ),2005 年 出 售 其 意 大 利 公 司 的 SIG Manzini 和 SIG Comaco( 番 茄 加 工 设 备 ),2006 年 出 售 SIG Cantec 等 经 过 不 断 的 撤 资,SIG 公 司 将 经 营 重 点 放 在 其 核 心 业 务 无 菌 饮 料 纸 盒 以 及 采 用 PET 瓶 包 装 的 优 质 产 品 这 一 新 兴 市 场 上, 集 中 精 力 于 纸 盒 和 塑 料 瓶 包 装 与 此 同 时,SIG 公 司 加 大 了 在 液 体 包 装 领 域 的 并 购 力 度, 加 大 在 液 体 包 装 领 域 的 发 展, 其 并 购 主 要 分 为 提 高 技 术 的 并 购 如 2001 年 收 购 萨 西 布 (Simonazzi 品 牌 大 容 量 灌 装 机 以 及 贴 标 机 堆 垛 机 和 运 输 机 械 ), 以 及 扩 展 市 场 的 并 购 如 2002 年 收 购 Rexam Combibloc( 开 拓 英 国 市 场 ) 不 仅 仅 如 此,SIG 公 司 还 通 过 收 购 建 厂 等 方 式 加 大 其 在 全 球 市 场 的 布 局 :1997 年,SIG 公 司 在 上 海 成 立 办 事 处 ;1998 年 位 于 泰 国 的 纸 厂 正 式 投 入 运 营, 产 品 供 应 泰 国 越 南 马 来 西 亚 韩 国 中 国 大 陆 和 台 湾 市 场, 成 为 SIG 公 司 在 亚 洲 市 场 的 服 务 中 心 ;2002 年,SIG 公 司 通 过 收 购 行 为 扩 展 了 北 美 和 英 国 市 场, 并 在 11 月 在 上 海 附 近 的 苏 州 建 立 一 个 新 的 SIG 公 司 包 装 材 料 厂, 开 始 大 力 拓 展 其 在 中 国 的 市 场 ;2005 年 SIG 公 司 在 沙 特 阿 拉 伯 的 利 雅 得, 建 立 一 个 新 的 包 装 材 料 厂 ;2010 年 SIG 公 司 在 南 美 建 设 第 一 个 包 装 厂 通 过 这 一 系 列 的 建 厂 扩 张,SIG 公 司 将 其 业 务 布 局 到 全 球 各 地, 从 而 逐 步 向 国 际 化 包 装 公 司 迈 进 从 技 术 发 展 的 角 度 来 讲,SIG 公 司 一 直 围 绕 无 菌 灌 装 系 统 展 开, 这 一 阶 段,SIG 公 司 主 要 通 过 其 包 装 结 构 上 的 改 进 进 行 ( 相 继 发 明 了 康 美 多 角 包 康 美 造 型 包 康 美 安 全 包 康 美 EcoPlus 以 及 多 种 开 启 盖 ), 并 将 其 反 映 在 生 产 流 程 中 和 其 无 菌 灌 装 生 产 线 上, 促 进 了 其 液 体 灌 装 技 术 的 发 展 特 别 是 在 2003 年 研 发 出 的 康 美 造 型 包, 实 现 了 生 产 个 性 化 无 菌 饮 料 纸 盒 包 装 的 梦 想, 扩 大 了 SIG 公 司 在 全 球 的 影 响 力 在 经 过 上 百 年 的 发 展 后,SIG 公 司 已 经 成 为 一 家 在 液 体 灌 装 机 械 领 域 中 具 有 重 要 地 位 的 公 司, 凭 借 其 技 术 优 势, 其 在 无 菌 灌 装 机 械 领 域 仍 将 有 着 较 大 的 发 展, 需 要 对 其 有 足 够 的 重 视 和 研 究 35

38 7.2 重 要 专 利 分 析 图 EP A1 引 证 与 被 引 证 关 系 通 过 阅 读 SIG 公 司 的 重 要 专 利, 以 及 查 证 其 引 证 与 被 引 证 的 关 系, 发 现 EP A1 是 其 专 利 申 请 中 较 为 重 要 的 一 个 专 利 图 示 出 了 EP A1 的 引 证 与 被 引 证 关 系, 表 中 示 出 了 其 中 所 涉 及 到 的 由 SIG 公 司 和 利 乐 申 请 的 专 利, 从 中 可 以 看 出 SIG 公 司 与 利 乐 之 间 的 多 项 技 术 存 在 交 叉 引 证 的 现 象, 它 们 在 各 自 或 互 相 的 技 术 中 具 有 相 关 性 或 者 在 彼 此 的 基 础 上 进 行 了 改 进, 以 提 高 灌 装 生 产 线 的 技 术 或 有 效 地 避 开 对 手 公 司 利 用 专 利 所 造 成 的 技 术 壁 垒 比 如 说 :SIG 公 司 的 专 利 EP A1 公 开 了 一 种 用 于 灌 装 的 杀 菌 装 置, 具 有 一 个 预 热 区 一 个 消 毒 区 一 个 烘 干 区 一 个 灌 装 区 和 一 个 封 闭 区, 采 用 了 单 一 的 外 壳, 也 就 是 说 所 有 区 都 是 在 一 个 封 闭 的 无 菌 空 间, 优 化 了 密 封 性 但 是 对 于 杀 菌 装 置 来 说, 密 封 是 为 了 保 持 无 菌 环 境, 这 样 的 一 个 杀 菌 装 置 保 持 无 菌 环 境 的 同 时 增 加 了 装 置 的 价 格, 并 且 需 要 大 量 的 维 护 故 在 专 利 EP A1 的 基 础 上, 利 乐 进 行 了 改 进, 专 利 WO A1 公 开 的 杀 菌 装 置 通 过 杀 菌 通 道 来 对 包 装 进 行 杀 菌, 通 道 具 有 喷 射 过 氧 化 氢 气 体 的 喷 嘴 以 及 向 容 器 提 供 加 热 气 流 的 加 热 器 ; 杀 菌 装 置 不 仅 允 许 向 容 器 填 充 例 如 橙 汁 等 这 样 的 高 酸 性 产 品, 并 且 过 氧 化 氢 使 用 的 有 效 率 高 达 53% 其 后, 利 乐 公 司 在 自 己 的 专 利 WO A1 的 基 础 上, 为 了 减 少 过 氧 化 氢 的 残 留, 并 且 保 证 杀 菌 效 果, 又 做 了 进 一 步 的 改 进 其 申 请 的 专 36

39 利 US A1 中, 包 装 被 放 置 在 心 轴 上, 消 毒 剂 入 口 形 成 于 底 部 面 板 加 热 器, 少 于 3.12% 的 浓 缩 消 毒 剂 从 入 口 填 充 至 心 轴, 由 此 由 填 充 操 作 产 生 的 微 生 物 群 体 减 少, 防 止 产 品 接 触 到 包 装 表 面 时 产 生 的 污 染 表 EP A1 以 及 其 引 证 与 被 引 证 专 利 文 献 中 SIG 公 司 和 利 乐 的 申 请 专 利 公 开 号 / 技 术 要 点 EP A1 附 图 杀 菌 装 置, 具 有 一 个 预 热 区, 一 个 消 毒 区, 一 个 烘 干 区, 一 个 灌 装 区 和 一 个 封 闭 区, 借 助 将 多 了 单 独 区 域 合 为 一 个 总 区 域 及 在 朝 上 的 方 向 用 一 与 所 需 要 的 供 应 元 件 和 管 道 结 成 一 体 的 外 壳, 使 消 毒 剂 作 用 于 单 独 区 域 的 时 限 缩 短 且 消 毒 剂 的 用 量 也 可 最 大 限 度 地 减 少, 且 减 少 用 于 清 理 和 维 护 的 费 用 对 灌 装 结 构 的 改 进, 不 再 细 分 单 独 的 腔 室, 采 用 单 一 外 壳 获 得 灌 装 设 备 良 好 的 密 封 US A 加 热 热 成 形 片, 形 成 容 器, 在 无 菌 条 件 下 灌 装, 灌 装 后, 仍 然 在 隧 道 从 另 外 一 个 通 道 应 用 到 容 器 的 上 端 形 成 封 闭 US A 包 装 机 接 收 空 白 纸 箱, 包 括 灭 菌 器, 填 充 装 置, 顶 部 密 封 机 构, 以 连 续 循 环 的 在 密 封 容 器 中 填 充 和 封 顶 WO A1 用 于 消 毒 灌 装 和 封 装 的 包 装 容 器, 在 灭 菌 过 程 中, 流 动 介 质 在 压 力 下 通 过 容 器 开 口 的 中 心, 并 在 中 心 和 基 底 之 间 释 放, 流 动 介 质 的 第 一 部 分 通 过 抽 吸 去 除, 使 得 对 于 容 器 的 杀 菌 和 充 填 不 必 一 定 在 干 净 的 房 间 DE A1 灌 装 机 在 芯 轮 上 有 一 装 置, 用 该 装 置 可 以 将 撕 裂 片 焊 接 或 粘 接 在 包 装 外 壳 覆 盖 的 开 口 上, 输 入 堆 栈 的 包 装 外 壳 通 过 抽 吸 装 置 重 新 从 垂 至 于 灌 装 机 工 作 方 向 设 置 的 料 仓 中 取 出 37

40 公 开 号 / 技 术 要 点 WO A1 附 图 续 表 应 用 于 包 装 机 上 的 杀 菌 装 置 包 括 传 送 带 和 杀 菌 通 道, 通 道 具 有 喷 射 过 氧 化 氢 气 体 的 喷 嘴 以 及 向 容 器 提 供 加 热 气 流 的 加 热 器 杀 菌 装 置 允 许 向 容 器 填 充 例 如 橙 汁 等 高 酸 性 产 品, 并 且 过 氧 化 氢 使 用 的 有 效 率 高 达 53% WO A2 在 原 纸 板 材 料 上 的 灌 注 孔 区 域 冲 出 开 孔, 用 塑 料 层 将 原 纸 板 材 料 两 面 覆 层 并 将 复 合 材 料 开 槽, 在 开 孔 区 域 冲 出 灌 注 孔 并 使 得 其 小 于 冲 裁 孔, 将 符 合 材 料 分 成 裁 切 片, 封 接 纵 缝 形 成 包 装 外 壳, 以 使 得 首 次 打 开 包 装 件 在 倒 出 孔 区 域 不 会 出 现 原 纸 板 材 料 与 产 品 接 触 DE A1 包 装 套 筒 通 过 供 给 件 被 传 送 到 消 毒 设 备 的 区 域, 传 送 装 置 设 置 在 消 毒 通 道 的 区 域 内, 在 套 筒 纵 向 方 向 具 有 的 两 个 端 部 区 域 开 口 的 包 装 套 筒 通 过 消 毒 通 道 被 传 送, 在 该 消 毒 通 道 内 将 消 毒 剂 应 用 于 该 包 装 套 筒, 沿 着 该 消 毒 通 道 从 包 装 套 筒 的 开 口 端 部 分 流 出 的 消 毒 剂 被 引 导 到 相 邻 的 包 装 套 筒 的 开 口 端 部 部 分 中 CN A 用 于 对 物 体 进 行 灭 菌 的 设 备, 包 括 灭 菌 导 管, 该 导 管 具 有 引 入 未 灭 菌 物 体 的 入 口 和 用 于 取 出 灭 菌 物 体 的 出 口 ; 喷 射 装 置 用 于 将 加 热 并 蒸 发 的 灭 菌 流 体 引 入 导 管 内 ; 注 入 装 置 用 于 注 入 垂 直 于 导 管 的 流 体 流 以 产 生 流 体 屏 障, 将 灭 菌 导 管 与 外 部 非 灭 菌 区 隔 离, 防 止 污 染 的 环 境 气 体 流 入 灭 菌 空 间 内 US A1 包 装 被 放 置 在 心 轴 上, 消 毒 剂 入 口 形 成 于 底 部 面 板 加 热 器, 少 于 3.12% 的 浓 缩 消 毒 剂 从 入 口 填 充 至 心 轴, 由 此 由 填 充 操 作 产 生 的 微 生 物 群 体 减 少, 防 止 产 品 接 触 到 包 装 表 面 时 产 生 的 污 染 CN A 瓶 盖 在 没 有 杀 菌 的 环 境 中 垂 直 成 列 排 列, 然 后 以 朝 水 平 方 向 敞 开 的 内 腔 基 本 上 垂 直 的 送 进 方 向 输 入 一 第 一 杀 菌 区 内, 进 行 杀 菌 ; 然 后 将 瓶 盖 转 送 到 一 第 二 杀 菌 区 内, 将 瓶 盖 套 在 沿 直 线 输 入 到 第 二 杀 菌 区 内 的 瓶 上, 形 成 相 应 的 瓶 - 瓶 盖 单 元, 将 其 封 闭, 以 更 好 地 防 止 重 新 污 染 38

41 第 8 章 山 东 新 华 医 疗 器 械 股 份 有 限 公 司 山 东 新 华 医 疗 器 械 股 份 有 限 公 司 ( 以 下 简 称 山 东 新 华 ) 创 建 于 1942 年, 是 集 产 品 设 计 研 发 生 产 销 售 于 一 体 的 大 型 综 合 性 企 业, 现 拥 有 生 产 工 厂 6 家 子 公 司 6 家, 员 工 3000 多 人, 其 中 工 程 技 术 人 员 500 多 人 产 品 主 要 分 为 十 大 类 : 感 染 控 制 产 品 灭 菌 检 测 产 品 放 射 治 疗 产 品 x 射 线 诊 断 产 品 制 药 装 备 手 术 器 械 一 次 性 医 用 耗 材 空 气 净 化 产 品 口 腔 科 设 备 医 用 环 保 设 备 其 中 消 毒 灭 菌 制 药 装 备 放 射 治 疗 三 类 产 品 的 规 模 技 术 水 平 较 高 山 东 新 华 研 制 生 产 的 消 毒 灭 菌 设 备 应 用 了 多 项 新 技 术, 例 如, 矩 形 外 加 强 压 力 容 器 强 度 计 算 理 论, 脉 动 真 空 技 术,PID 控 制 技 术,F0 值 控 制 技 术, 气 压 主 动 密 封 技 术, 水 浴 灭 菌 和 水 浴 冷 却 技 术, 智 能 调 控 技 术, 微 机 组 态 控 制 技 术 等 同 中 心 回 转 式 钴 60 治 疗 机 设 有 多 种 安 全 联 锁 装 置, 保 证 放 射 治 疗 的 安 全 可 靠 性, 机 械 强 制 回 源 装 置 可 确 保 钴 源 安 全 复 位 在 中 国 首 次 采 用 计 算 机 控 制 技 术 和 自 行 研 制 的 半 导 体 激 光 定 位 仪, 定 位 准 确 性 能 稳 定 医 用 电 子 直 线 加 速 器 的 生 产 需 要 多 方 面 的 高 新 技 术 集 成, 目 前, 国 际 上 只 有 少 数 几 个 发 达 国 家 可 以 生 产, 其 生 产 的 医 用 电 子 直 线 加 速 器 整 机 结 构 紧 凑 轻 巧, 采 用 等 中 心 旋 转 方 式, 计 算 机 控 制, 设 有 完 善 的 安 全 联 锁 保 证 系 统 8.1 中 国 专 利 状 况 图 山 东 新 华 专 利 申 请 趋 势 及 领 域 分 布 山 东 新 华 从 1987 年 在 包 装 机 械 领 域 开 始 申 请 专 利, 截 止 2012 年 共 有 285 件 专 利 申 请 从 图 可 以 看 出, 山 东 新 华 从 2006 年 开 始 加 大 了 专 利 保 护 力 度, 从 2006 年 开 始, 山 东 新 华 的 专 利 申 请 量 逐 年 增 大, 到 2010 年 申 请 量 最 大, 为 53 件,2008 年 为 45 件,2006 年 和 39

42 2011 年 均 为 39 件 山 东 新 华 在 包 装 机 械 领 域 的 专 利 申 请 量 占 其 申 请 总 量 的 17%, 共 有 30 件 专 利, 其 中 发 明 专 利 共 8 件, 实 用 新 型 专 利 共 22 件, 主 要 为 医 用 软 袋 方 面 的 包 装 机 械 的 技 术 改 进 图 山 东 新 华 专 利 申 请 类 型 分 布 在 山 东 新 华 的 285 件 申 请 中, 实 用 新 型 专 利 占 到 专 利 申 请 总 量 的 69%, 其 次 为 外 观 设 计, 占 专 利 申 请 总 量 的 17%, 发 明 专 利 最 少 仅 为 14%, 说 明 前 期 不 太 重 视 专 利 保 护, 但 是 山 东 新 华 从 2006 年 开 始 加 大 了 对 科 技 创 新 的 投 入, 明 显 提 高 了 发 明 专 利 的 申 请 量, 在 2006 年 至 2012 年 之 间 就 申 请 了 发 明 专 利 申 请 39 件, 占 其 所 有 发 明 专 利 申 请 总 量 的 90% 8.2 重 要 专 利 技 术 山 东 新 华 在 包 装 机 械 杀 菌 方 面 的 专 利 较 少, 主 要 集 中 在 医 用 软 袋 方 面 山 东 新 华 是 目 前 中 国 唯 一 掌 握 多 腔 袋 大 输 液 生 产 线 制 造 技 术 的 厂 家 山 东 新 华 于 2007 年 申 请 的 专 利 属 于 制 药 生 产 中 输 液 软 袋 的 自 动 卸 盘 装 置, 设 置 一 可 在 180 度 角 范 围 内 往 复 旋 转 的 转 笼, 转 笼 内 设 有 独 立 的 软 袋 横 向 输 送 带, 横 向 输 送 带 的 上 下 两 侧 分 别 对 应 设 有 灭 菌 盘 输 送 链, 灭 菌 盘 输 送 链 设 置 在 升 降 架 上, 升 降 架 上 设 有 灭 菌 盘 钩 件, 升 降 架 与 横 向 输 送 带 和 灭 菌 盘 输 送 链 相 对 应, 转 笼 上 设 有 灭 菌 盘 进 出 口 和 软 袋 输 出 口 该 装 置 结 构 紧 凑 合 理, 代 替 人 工, 实 现 了 机 械 化 操 作, 节 省 了 劳 动 力, 提 高 了 生 产 效 率, 避 免 了 人 工 卸 袋 时 软 袋 的 远 距 离 丢 出, 保 证 了 产 品 质 量 (CN C) 另 一 件 2007 年 申 请 的 专 利 也 属 于 制 药 生 产 中 输 液 软 袋 的 自 动 卸 盘 领 域, 为 一 种 软 袋 自 动 装 盘 系 统, 包 括 机 架 软 袋 输 送 装 置 软 袋 整 理 排 队 装 置 摆 袋 装 置 灭 菌 盘 输 送 装 置 和 动 力 装 置, 软 袋 整 理 排 队 装 置 和 摆 袋 装 置 对 接, 摆 袋 装 置 的 输 送 带 与 灭 菌 盘 的 输 送 轨 道 相 垂 直, 其 中 软 袋 整 理 排 队 装 置 40

43 包 括 并 列 的 前 后 输 送 带, 前 输 送 带 和 后 输 送 带 相 对 接, 前 输 送 带 和 后 输 送 带 分 别 设 有 动 力 带 轮, 前 输 送 带 和 后 输 送 带 设 有 对 应 的 软 袋 位 置 检 测 传 感 器 ; 摆 袋 装 置 包 括 可 伸 缩 式 皮 带 输 送 机 和 往 复 移 动 机 构, 可 伸 缩 式 皮 带 输 送 机 包 括 输 送 皮 带 移 动 皮 带 轮 和 固 定 皮 带 轮, 环 形 输 送 皮 带 依 次 绕 过 移 动 皮 带 轮 和 固 定 皮 带 轮, 往 复 移 动 机 构 包 括 移 动 架 和 导 向 杆, 移 动 架 配 装 在 导 向 杆 上, 可 伸 缩 式 皮 带 输 送 机 前 端 的 移 动 皮 带 轮 设 置 在 移 动 架 上, 可 伸 缩 式 皮 带 输 送 机 前 端 设 有 软 袋 位 置 检 测 传 感 器 (CN C) 山 东 新 华 于 2008 年 申 请 并 已 授 权 的 专 利 为 一 种 多 腔 室 连 续 水 浴 灭 菌 器, 属 于 制 药 装 备, 用 于 玻 璃 瓶 装 塑 料 瓶 装 塑 料 袋 装 液 体 类 制 品 的 高 温 灭 菌 在 灭 菌 器 的 灭 菌 腔 室 内 设 有 喷 淋 喷 头, 灭 菌 腔 室 连 通 通 气 管, 灭 菌 腔 室 为 隧 道 式 腔 室, 前 端 设 有 进 车 口, 后 端 设 有 出 车 口, 进 车 口 和 出 车 口 分 别 配 装 密 封 门, 灭 菌 腔 室 从 前 端 到 后 端 依 次 分 为 前 压 力 平 衡 腔 室 工 作 腔 室 和 后 压 力 平 衡 腔 室, 前 压 力 平 衡 腔 室 工 作 腔 室 和 后 压 力 平 衡 腔 室 间 分 别 设 有 平 移 密 封 门, 工 作 腔 室 从 前 到 后 依 次 分 为 升 温 区 灭 菌 区 和 冷 却 区, 灭 菌 腔 室 的 底 部 设 有 灭 菌 车 传 送 装 置 该 多 腔 室 连 续 水 浴 灭 菌 器, 结 构 简 单, 操 作 方 便, 采 用 隧 道 式 腔 室, 可 实 现 连 续 作 业, 周 期 短, 工 作 效 率 高, 并 且, 无 需 不 断 地 对 灭 菌 水 介 质 进 行 循 环 加 热 冷 却, 能 耗 低, 适 合 于 大 批 量 生 产 的 企 业 (CN B) 41

44 第 9 章 结 论 一 应 当 围 绕 无 菌 冷 灌 装 技 术, 构 建 传 承 有 序 的 研 发 队 伍 人 才 是 技 术 创 新 的 基 石 公 司 之 所 以 保 持 持 续 不 断 的 技 术 创 新, 关 键 在 于 公 司 具 有 年 龄 搭 配 合 理 覆 盖 公 司 全 部 技 术 领 域 的 研 发 队 伍 比 如 利 乐 公 司 在 不 同 的 领 域 具 有 各 自 相 对 独 立 的 研 发 团 队 尤 其 在 低 压 电 子 束 领 域, 其 人 才 梯 队 设 置 合 理 ; 进 入 20 世 纪 90 年 代 以 后, 拉 斯 科 纳 斯 隆 德 (AAKE NAESLUND LARS) 和 安 德 斯 克 里 斯 蒂 安 松 (KRISTIANSSON ANDERS) 为 核 心 的 发 明 人 团 队 开 始 浮 现 并 已 产 出 20 余 项 专 利 ; 进 入 2004 年 以 后, 利 乐 在 低 压 电 子 束 杀 菌 方 面 呈 现 明 显 加 大 研 发 人 才 投 入 的 趋 势 克 朗 斯 公 司 也 一 样 拥 有 三 个 年 龄 梯 次 的 研 发 团 队 随 着 人 们 生 活 水 平 的 不 断 提 高, 对 液 态 食 品 的 要 求 也 越 来 越 高, 使 得 技 术 含 量 相 对 更 高 的 无 菌 冷 灌 装 技 术 得 到 了 全 球 企 业 的 高 度 重 视 和 迅 猛 发 展 二 应 把 握 电 离 杀 菌 技 术 的 发 展 机 遇, 着 重 在 低 压 电 子 束 技 术 上 加 强 研 发 电 离 杀 菌 的 核 心 技 术 高 能 射 线 电 子 束 技 术 在 上 世 纪 50 年 代 就 开 始 应 用, 由 于 技 术 限 制 一 直 没 有 获 得 长 足 发 展 但 由 于 射 线 能 量 大 穿 透 力 强, 对 散 装 堆 垛 或 集 装 等 深 层 物 品 的 杀 菌 具 有 独 特 的 优 势, 人 们 一 直 没 有 放 弃 对 该 项 技 术 的 研 究 最 早 的 电 离 杀 菌 相 关 专 利 文 献 提 交 于 1968 年 8 月 1 日 ( 最 早 优 先 权 日 ) 但 在 早 期 其 应 用 受 到 放 射 性 的 限 制, 多 用 于 辅 助 杀 菌 年 代 的 改 进 一 直 集 中 在 减 少 放 射 性 对 人 的 影 响 减 少 射 线 对 被 杀 菌 对 象 的 影 响 方 面 在 1995 年, 利 乐 提 出 了 单 纯 使 用 电 子 束 进 行 杀 菌 的 技 术, 不 使 用 任 何 化 学 杀 菌 剂 电 离 杀 菌 虽 然 短 期 内 不 会 对 化 学 杀 菌 和 热 式 杀 菌 的 地 位 造 成 影 响, 但 是 随 着 其 天 然 技 术 优 势 的 进 一 步 展 现, 其 普 及 只 是 时 日 问 题 利 乐 非 常 重 视 电 离 杀 菌 技 术, 其 专 门 有 一 个 团 队 进 行 电 离 杀 菌 技 术 的 研 发 和 成 果 的 转 化, 其 电 离 杀 菌 技 术 集 中 在 低 压 电 子 束 杀 菌 方 面 虽 然 短 期 内 电 离 杀 菌 方 式 不 会 对 化 学 杀 菌 和 热 式 杀 菌 的 地 位 造 成 影 响, 但 是 其 良 好 的 杀 菌 性 能 广 泛 的 适 用 性 和 环 境 友 好 性 已 经 预 示 了 其 广 阔 的 应 用 前 景 三 应 采 取 合 理 的 专 利 布 局 策 略 为 了 有 效 保 护 产 品 和 技 术, 打 压 竞 争 对 手, 全 球 企 业 一 般 都 会 产 品 未 动, 专 利 先 行 在 产 品 未 上 市 之 前, 就 已 经 对 其 关 键 技 术 申 请 相 关 专 利, 并 迅 速 进 行 相 关 专 利 布 局, 对 产 品 进 行 全 方 位 立 体 保 护 如 前 面 分 析 所 述, 利 乐 公 司 克 朗 斯 公 司 等 熟 练 运 用 专 利 手 段, 对 新 研 发 技 术 和 新 推 出 产 品 进 行 快 速 专 利 保 护 和 布 局 例 如 利 乐 公 司 针 对 利 乐 屏 的 A6 生 产 线 就 专 门 申 请 了 涉 及 纸 瓶 主 体 成 型 注 塑 技 术 过 氧 化 氢 杀 菌 技 术 无 菌 隔 离 技 术 等 覆 盖 整 个 生 产 线 的 10 余 项 专 利 ; 克 朗 斯 公 司 对 其 新 研 发 的 flexwave 微 波 加 热 技 术 也 迅 速 完 成 专 利 布 42