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Solutions d’étanchéité avec joint sanitaire pour les procédés de stérilisation UV, SIP et CIP

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L’industrie agroalimentaire subit une pression accrue des consommateurs demandant de réduire l’utilisation des additifs et conservateurs chimiques, ce qui entraîne une augmentation du risque de charge microbienne sur les équipements sanitaires.

Les méthodes habituelles de stérilisation utilisées par les producteurs d’aliments et de boissons sont les méthodes steam-in-place (SIP) et clean-in-place (CIP). Cependant, un marché de plus en plus réglementé et soucieux de la sécurité est régi par des normes de qualités encore plus strictes, ce qui incite les producteurs à se tourner vers de nouvelles méthodes. Dans les coulisses se trouve une technologie innovante qui permet d’avoir une stérilisation efficace des équipements à une échelle industrielle.

L’irradiation ultraviolette germicide (UVGI) est une méthode déjà acceptée dans l’industrie agroalimentaire, mais qui a récemment gagné en popularité, car elle propose une alternative économique à court terme pour les lignes de transformation.Très efficace pour éliminer de manière permanente l’ADN des micro-organismes, l’UVGI nécessite peu de maintenance et est respectueuse de l’environnement. En l’absence de toxines ou de résidus libérés dans le procédé de fabrication, elle n’a aucun effet sur la composition chimique, le goût, l’odeur ou le pH du produit.

Les lampes UV-C fournissent des longueurs d’onde ultraviolettes précises de 254 nm à moyenne pression qui traversent les conduits sanitaires et entrent en contact avec les raccords sanitaires tels que les connecteurs tri-clamp. Concernant les joints en élastomère présents dans les connecteurs tri-clamps, la compréhension des paramètres d’application de la stérilisation UV est importante afin de garantir la longévité du joint.

La dégradation UV des composants en élastomère est un autre facteur dominant qui pousse à passer à la technologie UV-C. Le rayonnement UV interagit avec les liaisons carbone dans la chaine moléculaire de l’élastomère. Des radicaux libres sont produits et réagissent ensuite avec l’oxygène pour produire des groupes carbonyles, en d’autres termes, une attaque chimique induite par les contraintes se produit.

UV damaged o-ring sealLes premiers signes visibles sur les surfaces exposées des joints en élastomère sont la décoloration, menant, lors d’une exposition excessive des matériaux, à une fissuration ultérieure et, dans des cas extrêmes, à une désintégration. Pour faire face à la situation, des stabilisants chimiques UV peuvent être incorporés à la formulation : le noir de carbone est généralement reconnu comme étant un des systèmes de protection contre les UV les plus efficaces à utiliser pour les élastomères.

Pour les applications de stérilisation UV, Precision Polymer Engineering propose une large gamme de joints en élastomère standards et conçus sur mesure avec des gammes de qualités de matériaux EDPM, VMQ, NBR, HNBR, FKM et FFKM. Comme chaque application d’étanchéité est unique, PPE conseille aux producteurs de prendre contact avec son équipe avec les exigences spécifiques concernant leur application, afin qu’elle leur fournisse des conseils techniques pertinents pour bien choisir le joint en élastomère correct.

D’autre part, si les UV ne sont pas la méthode préférée, les méthodes SIP et CIP nécessitent toujours un matériau élastomère très performant, car ces régimes de nettoyage peuvent raccourcir la durée de vie si l’élastomère n’est pas compatible.

SIP signifie Steam-In-Place. Le procédé utilise l’énergie thermique de la vapeur de condensation pour stériliser, et élimine ainsi 99,9 % de la charge microbienne.Les températures du cycle SIP vont de 120 °C à 135 °C à une pression de la vapeur saturée correspondante, avec un temps d’exposition dépendant de la conception et de la complexité du système.

Les joints en élastomère installés dans une application SIP sont exposés à une combinaison de charge, pression et haute température. C’est à ce moment-là que la détérioration peut s’intensifier de façon spectaculaire.En règle générale, la vitesse d’une réaction chimique double à chaque fois que la température augmente de 1 degré Kelvin. Avant de sélectionner un joint en élastomère pour les applications SIP, les producteurs doivent prendre en compte la qualité de la vapeur dont ils ont besoin.

Clean-in-place (CIP) est une autre méthode de stérilisation utilisant un mélange de produits chimiques, de chaleur et d’eau pour désinfecter un équipement. La soude caustique, les acides phosphorique et nitrique, l’hypochlorite de sodium (Hypo) et l’acide peracétique (PAA) sont quelques-unes des substances chimiques utilisées pour éliminer les résidus du procédé, contrôler la charge microbienne et réduire les niveaux d’endotoxines. Des formulations complexes de produits chimiques peuvent rapidement endommager des joints en élastomère, en particulier dans les applications de charge et de pression. La résistance chimique est le principal facteur que les producteurs doivent prendre en compte dans une application CIP, cependant une stérilisation à la vapeur à 140 °C est couramment utilisée après ces fluides et solvants.

Les perfluoroélastomères (FFKM) Perlast® ont été conçus pour combattre à la fois les températures élevées et les produits chimiques résistants utilisés dans les procédures SIP et CIP.

Le Perlast® G74S blanc homologué FDA (dureté 71 IRHD, température de fonctionnement de -15 à +260 °C, UV Classe I, CE 1935/2004 et CE 2023/2006) ou le Perlast® G75S blanc homologué FDA (duretés 75 IRHD, température de fonctionnement de -15 à +310 °C, UV Classe I, CE 1935/2004 et CE 2023/2006) sont deux exemples de qualités de la gamme Perlast® très performantes et adaptées aux procédés de stérilisation SIP et CIP.

Alors que les industries agroalimentaires assistent à l’introduction de procédés plus rigoureux, trouver le bon joint pour l’équipement des procédés afin d’éviter aux producteurs d’avoir un risque élevé de rappels coûteux et dommageables et de fiabilité des produits.

Precision Polymer Engineering (PPE) conçoit et fabrique les joints élastomère sanitaires Hyclamp®, avec des dimensions normalisées et sur mesure conformément aux normes ISO 2852, DIN 32676 et BS 4825. Une gamme de qualités de matériaux conformes aux normes USP Classe VI, FDA, 3-A, WRAS, exempts d’ingrédients d’origine animale, détectable par les systèmes de détection métallique, CE1935/2004 et CE2023/2006 est disponible.

Si vous avez besoin d’une assistance supplémentaire pour sélectionner un matériau pour une application UV, SIP ou CIP spécifique, pourquoi ne pas parcourir le Guide la compatibilité des élastomères & de la résistance chimique des caoutchoucs de PPE ou envoyer un message directement à notre équipe.

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