CN109414869A - 预成型坯的杀菌方法及装置 - Google Patents
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Abstract
提供能够减少预成型坯杀菌中残留的过氧化氢的预成型坯的杀菌方法及装置。使至少包含30质量%以下的过氧化氢和沸点为85℃以下的溶剂的杀菌剂气化,向预成型坯吹送该杀菌剂气体,对吹送了杀菌剂的预成型坯吹送或不吹送热空气,将预成型坯加热至可成型的温度。另外,对预成型坯照射包含紫外线的光后,向预成型坯吹送杀菌剂气体,将预成型坯加热至可成型的温度。
Description
技术领域
本发明涉及预成型坯的杀菌方法及装置。
背景技术
以往,提出了如下的杀菌方法:边使预成型坯连续行进边在预成型坯上涂布杀菌剂,直接在该状态下将预成型坯导入至加热炉内,在加热炉内将预成型坯加热至用于成型为容器的温度,通过该加热,同时进行涂布于预成型坯的杀菌剂的干燥、活化(专利文献1、2、3)。
另外,提出了如下的饮料填充方法:对预成型坯进行预热,向经预热的预成型坯吹送过氧化氢雾或气体,进而将预成型坯加热至成型温度,将达到成型温度的预成型坯在同样连续行进的吹塑成型模具内成型为瓶子,从吹塑成型模具取出瓶子,然后,向瓶子中填充饮料并用盖密封(专利文献4、5)。
上述的现有技术中使用的杀菌剂为双氧水。另一方面,也提出了在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制预成型坯、瓶子中应用将过氧化氢溶解于作为沸点不足100℃的液体的溶剂而成的杀菌剂、使用过氧化氢浓度为25质量%的包含乙醇的杀菌剂(专利文献6、7)。
另一方面,关于预成型坯的杀菌,也提出了不使用过氧化氢,通过光进行杀菌(参照专利文献8)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2001-510104号公报
专利文献2:日本特开2008-183899号公报
专利文献3:日本特表2008-546605号公报
专利文献4:日本特开2013-35561号公报
专利文献5:日本特开2013-35562号公报
专利文献6:国际公开WO2013/0099789号公报
专利文献7:日本特开平7-315345号公报
专利文献8:日本特开2016-55915号公报
发明内容
发明所要解决的问题
以往,瓶子的无菌填充机将预成型坯成型为瓶子并对成型后的瓶子进行杀菌,但需要大量的杀菌剂,装置也过大,因此在预成型坯的阶段杀菌的无菌填充机正在普及。因此,关于预成型坯的杀菌提出了上述专利文献那样的提案,专利文献1、2及3的提案为将作为杀菌剂的双氧水向预成型坯喷雾后,直接将预成型坯导入用于加热的加热炉的方法。
对上述的预成型坯进行杀菌的现有技术是在瓶子成型前的预成型坯的阶段进行杀菌处理的技术。为了进行杀菌处理而附着于预成型坯的过氧化氢通过在加热炉内对预成型坯进行加热而分解或挥发。但是,其一部分残留于预成型坯。其后预成型坯经吹塑成型而成为瓶子,该吹塑成型工序中过氧化氢进一步减少,但有时也残留在瓶子内表面。进而,在填充饮料前也利用无菌水、无菌空气对瓶子进行冲洗,通过该工序,残留过氧化氢进一步减少。但是,有稍微残留在瓶子内的过氧化氢的一部分转移到填充至瓶子中的饮料中的担心。因此,对预成型坯进行杀菌时,需要尽可能减少残留于预成型坯的过氧化氢。
另外,被喷雾到预成型坯表面的双氧水需要形成均匀的涂膜。被喷雾到预成型坯表面的双氧水形成不均匀的涂膜的情况下,将预成型坯在加热炉内加热时,由于双氧水的气化热的差,在预成型坯的部位产生温度差。其结果,有成型后的瓶子产生白化、变形、成型不均等成型不良的担心。进而,在预成型坯表面的过氧化氢的浓度低的情况下、预成型坯表面根据部位而未被双氧水覆盖的情况下,有杀菌不充分的担心。
如专利文献6那样,也提出了在双氧水中加入沸点低于水的溶剂作为杀菌剂而使用,但需要在将杀菌剂喷雾后除去的工序,与直接导入至加热炉的方法相比,有增加工序的缺点。
经杀菌的预成型坯成型为瓶子,在无菌气氛下向该瓶子中填充经杀菌的饮料而制成制品。但是,到成型为瓶子为止,若预成型坯的口部发生收缩、变形,则菌会从外部侵入制品,有损害饮料的无菌性的可能性。因此,为了防止预成型坯的口部的收缩、变形,口部的温度必须保持在70℃以下。这样对口部的加热受限制,因此为了对口部进行杀菌,必须超过能够对预成型坯的主体部、底部进行杀菌的过氧化氢的量,对预成型坯整体涂布或喷雾包含过量过氧化氢的杀菌剂。结果,过氧化氢的残留变多。
也提出了不使用过氧化氢的预成型坯杀菌的方法,但杀菌不充分。正在寻求通过使用过氧化氢而具有高的杀菌性能、而且残留过氧化氢少的预成型坯的杀菌方法。
本发明是为了解决上述的问题而作出的,其目的在于,提供能够减少预成型坯杀菌中残留的过氧化氢的预成型坯的杀菌方法及装置。
解决问题的方法
对于本发明的预成型坯的杀菌方法而言,其具备如下的气体杀菌剂气体吹送工序:使至少包含30质量%以下的过氧化氢和沸点为85℃以下的溶剂的杀菌剂气化,向预成型坯吹送该杀菌剂。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,优选具备如下的加热工序:将吹送了上述杀菌剂气体的上述预成型坯加热至用于成型为瓶子的温度。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,优选上述杀菌剂为包含过氧化氢成分0.5质量%~30质量%的溶液。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,优选上述溶剂为乙醇。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,优选上述杀菌剂为包含过氧化氢成分0.5质量%~30质量%及上述乙醇14质量%~99质量%的溶液。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,优选还具备如下的光照射工序:对上述预成型坯的至少口部照射包含紫外线的光。
对于本发明的预成型坯的杀菌方法而言,其具备:光照射工序,该光照射工序对预成型坯的至少口部照射包含紫外线的光;和杀菌剂气体吹送工序,该吹送工序使至少包含过氧化氢的杀菌剂气化,向上述预成型坯吹送该杀菌剂气体。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,对于上述杀菌剂气体,优选将上述杀菌剂向气化部内喷雾而使其气化,从上述气化部的喷嘴向上述预成型坯吹送上述杀菌剂气体。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,优选使一个或多个上述喷嘴与上述预成型坯的行进路相对,从上述喷嘴向上述预成型坯吹送上述杀菌剂气体。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,优选将上述杀菌剂气体在上述喷嘴内分为多条流路,使一条流路朝向上述预成型坯的上述口部,使另一条流路朝向上述预成型坯的外表面。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,优选向上述预成型坯吹送上述杀菌剂气体后,向该预成型坯中的上述杀菌剂气体的吹送部吹送空气。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,优选上述空气为热空气。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,优选上述包含紫外线的光为通过氙闪光灯照射的光。
另外,本发明的预成型坯的杀菌方法中,优选对上述预成型坯的上述口部集中照射上述包含紫外线的光。
本发明的预成型坯的杀菌装置设置有:从预成型坯的供给到瓶子的成型为止,使上述预成型坯行进的行进机构;在该行进机构中,向上述预成型坯吹送杀菌剂气体的喷嘴;以及对上述预成型坯的至少口部照射包含紫外线的光的灯。
对于本发明的预成型坯的杀菌装置而言,优选上述喷嘴为向上述预成型坯吹送杀菌剂气体的喷嘴,上述杀菌剂气体至少包含30质量%以下的过氧化氢和沸点为85℃以下的溶剂。
另外,本发明的预成型坯的杀菌装置中,优选上述杀菌剂为包含过氧化氢成分0.5质量%~30质量%及乙醇14质量%~99质量%的溶液。
另外,本发明的预成型坯的杀菌装置中,优选向上述预成型坯吹送空气的空气喷嘴相对于上述喷嘴设置在上述行进机构的下游侧。
另外,本发明的预成型坯的杀菌装置中,优选上述空气喷嘴具有向上述预成型坯的开口吹出上述空气的狭缝状吹出口,该该吹出口沿上述预成型坯的行进方向延伸。
另外,本发明的预成型坯的杀菌装置中,优选上述喷嘴配置在通过喷雾而使上述杀菌剂气化的气化部的前端部。
另外,本发明的预成型坯的杀菌装置中,优选输送上述杀菌剂气体的上述喷嘴分为多个管路,使一条管路的排出口与上述预成型坯的开口对峙,使另一条管路向上述预成型坯的外表面延伸,并使其排出口与上述预成型坯的外表面对峙。
另外,本发明的预成型坯的杀菌装置中,优选上述照射包含紫外线的光的灯为氙闪光灯。
另外,本发明的预成型坯的杀菌装置中,优选在上述照射光的灯的预成型坯的相反侧设置反射板而成。
另外,本发明的预成型坯的杀菌装置中,优选以覆盖上述预成型坯的上述口部的方式设置上述反射板而成。
发明的效果
根据本发明,由于是具备使至少包含30质量%以下的过氧化氢和沸点为85℃以下的溶剂的杀菌剂气化、并向预成型坯吹送该杀菌剂气体杀菌剂气体吹送工序的预成型坯的杀菌方法,因此即使为30质量%以下这样低的过氧化氢浓度的杀菌剂,通过使用沸点为85℃以下这样的溶剂,也能够得到充分的杀菌力,减少残留于预成型坯的过氧化氢的量,结果,能够减少残留于将预成型坯吹塑成型而成的瓶子中的过氧化氢的量。
另外,根据本发明,通过具备对预成型坯照射包含紫外线的光的光照射工序,从而杀菌效果提高,因此能够降低杀菌剂的作为杀菌剂成分的过氧化氢的浓度,其结果,能够减少预成型坯的残留过氧化氢量。
另外,根据本发明,通过对预成型坯的口部集中照射包含紫外线的光,从而能够有效地对最难杀菌的预成型坯的口部进行杀菌。因此,能够进一步降低吹送到预成型坯整体的杀菌剂的过氧化氢浓度和吹送量,结果能够减少预成型坯的残留过氧化氢。
附图说明
图1为示出组装有本发明的预成型坯的杀菌装置的无菌填充装置的一部分、即至瓶子成型为止的概略的俯视图。
图2示出本发明的实施方式的预成型坯的杀菌方法,(A)、(B)、(C)、(D)分别示出对预成型坯的杀菌剂气体吹送工序、空气吹送工序、光照射工序、加热工序。
图3的(E)、(F)、(G)、(H)分别示出预成型坯的成型工序、瓶子取出工序、内容物填充工序、密封工序。
图4为示出用于生成杀菌剂气体的气体生成器的一例的垂直剖面图。
图5为示出组装于本发明的预成型坯的杀菌装置中的杀菌剂气体的吹送喷嘴的垂直剖面图。
图6示出组装于本发明的预成型坯的杀菌装置中的空气喷嘴,(A)为其俯视图、(B)为垂直剖面图。
图7为示出对预成型坯吹送空气的工序的变形例的说明图。
图8为示出对预成型坯吹送空气的工序的另一变形例的说明图。
图9为示出对预成型坯吹送空气的工序的又一变形例的说明图。
图10为示出将预成型坯加热至成型温度的工序的变形例的说明图。
图11为示出将预成型坯加热至成型温度后的工序的变形例的说明图。
图12为示出组装有本发明的预成型坯的杀菌装置的无菌填充装置的一部分、即至瓶子成型为止的概略的俯视图。
符号说明
1…预成型坯
2…瓶子
6…杀菌剂气体吹送喷嘴
6a、6b…喷嘴
9…气化部
23…伞状部件
24…气体吹出口
37…空气喷嘴
37a…空气吹出口
G…气体
P…空气
L…光
具体实施方式
以下,参照附图,对用于实施本发明的方式1进行说明。
(实施方式1)
首先通过图1、图2及图3对从预成型坯的杀菌到瓶子成型为止的工序及装置进行说明,接着对预成型坯的杀菌方法及装置的详细情况进行说明。根据该实施方式1,通过对预成型坯进行杀菌,从而能够得到无菌化预成型坯,能够减少残留于将预成型坯成型而成的瓶子中的过氧化氢。
(方法及装置的概要)
如图1所示,从预成型坯供给装置11供给预成型坯1,通过预成型坯传送带14将预成型坯1运送至腔室28a内。
预成型坯1被交接到杀菌剂气体吹送轮15,如图2的(A)所示,利用杀菌剂气体吹送喷嘴6向预成型坯1吹送杀菌剂气体G(杀菌剂气体吹送工序)。
然后,预成型坯1被交接到空气吹送及光照射轮16,如图2的(B)所示,利用空气喷嘴37吹送空气P。
进而如图2的(C)所示,对预成型坯1照射由设置于光照射装置30的灯30a发出的包含紫外线的光L(光照射工序)。
对于作为光照射工序的对预成型坯1的光照射,可以使预成型坯1与灯30a并行行进,也可以将灯30a插入预成型坯1内。由于口部2a的杀菌为主要目的,因此对于插入距离而言,可以插入至与夹具13相同的水平位置为止,但也可以插入至预成型坯1的底部。若插入距离短,则有即使高速化、装置也紧凑的优点。
杀菌剂气体G向预成型坯1的吹送(A)(杀菌剂气体吹送工序)是必需的,但空气P的吹送(B)及光L的照射(C)(光照射工序)是任意的。但是,理想的是任一工序都实施。另外,依次进行对预成型坯1的杀菌剂气体G的吹送、空气P的吹送,但光照射(C)可以在任意阶段进行。
即,在杀菌气体吹送轮15中,光照射装置30可以设置于喷嘴6的上游或下游,也可以设置于空气喷嘴37的下游。进而,也可以设置于上述3个部位中的多个部位。另外,可以用单一的轮进行杀菌剂气体G的吹送(A)、空气P的吹送(B)、光L的照射(C),也可以分别用各个轮进行。
完成了杀菌处理的预成型坯1被目前为止在轮运送时把持的夹具13释放,并由加热炉运送轮17运送至加热炉25。
放入至加热炉25的预成型坯1如图2的(D)所示,利用红外线加热器18a及其它加热机构加热至适于后面的吹塑成型的温度。该温度为90℃~130℃左右。
需要说明的是,为了防止变形等,将对于预成型坯1的口部2a抑制为70℃以下的温度。
另外,预成型坯1如图2的(D)所示,向口部2a插入轴29,边旋转边在加热炉25内运送。通过向预成型坯1插入芯棒(mandrel)来代替轴29,也能使预成型坯1在倒立状态下旋转并运送。
经加热的预成型坯1轴从29释放,被吹塑成型机12的轮19的夹具13把持,通过轮19运送至吹塑成型机的成型轮20。利用设置于成型轮20的模具4,如图3的(E)所示,吹塑成型为瓶子2。围绕成型轮20配置有多个模具4及吹塑喷嘴5,与轮20的旋转一起以一定速度在轮20的周围旋转。经加热的预成型坯1到达时,模具4将预成型坯1夹入。吹塑喷嘴5插入至预成型坯1内,由吹塑喷嘴5向预成型坯1内吹入空气等气体,由此在模具4内成型为瓶子2。如图3的(F)所示,成型后的瓶子2由设置于轮21的夹具13把持,并从模具4取出。
瓶子2利用设置于轮21的检查装置27进行外观检查。检查装置27为公知的装置,因此省略其详细情况。
经检查的瓶子2由轮22运送到填充部。
填充部位于进行了无菌化的腔室内,如图3的(G)所示,利用填充喷嘴10,在无菌气氛下将进行了无菌化的内容物填充至进行了无菌化的瓶子2中,如图3的(H)所示地填充的瓶子2被进行了无菌化的盖3密封。填充部为公知的装置,因此省略其详细情况。
(方法及装置的详细情况)
本发明中的预成型坯1为试验管状有底筒状体,在其成型最初时赋予与图3的(H)中示出的瓶子2中的同样的口部2a。在该口部2a在与预成型坯1的成型同时形成外螺纹。预成型坯1通过注射成型、压缩成型等来成型。预成型坯1的材质包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯等热塑性树脂,可以为这些树脂单体或混合物,也可以包含再循环的热塑性树脂。另外,为了赋予阻隔性,可以将乙烯-乙烯醇共聚物、以邻苯二甲基二胺这样的芳香族胺作为单体的聚酰胺等热塑性树脂制成层,或以混合物形式包含。
杀菌剂至少包含30质量%以下的过氧化氢和沸点为85℃以下的溶剂。若过氧化氢超过30质量%,则瓶子成型后的残留过氧化氢量过大。目前为止,作为杀菌剂,大多使用包含35质量%的过氧化氢的双氧水。通过包含沸点为85℃以下的溶剂作为杀菌剂的构成成分,从而使杀菌剂气化后的凝结温度降低,另外,凝结雾变得更细,因此杀菌剂气体G带来的预成型坯1的表面的杀菌及凝结的雾带来的杀菌效果上升,因此,即使减少过氧化氢的含量,也可得到充分的杀菌效果。
杀菌剂至少包含30质量%以下的过氧化氢和沸点为85℃以下的溶剂,因此与目前为止的仅包含过氧化氢和水的杀菌剂相比,杀菌剂气体G被吹送到预成型坯1后,形成于预成型坯1的表面的杀菌剂的雾、即液滴的接触角小,即使为相同重量的液滴,覆盖面积也变大,因此也认为在上述液滴中的过氧化氢分解的情况下,会发挥更大的杀菌效果。
杀菌剂的过氧化氢含量为0.5质量%~30质量%是更适当的。不足0.5质量%时,有时杀菌力不足,通过设为30质量%以下,从而能够进一步减少过氧化氢残留量。进而,过氧化氢的含量更优选20质量%以下。因沸点为85℃以下的溶剂的种类、量而异,但能够进一步减少过氧化氢的残留量。
沸点为85℃以下的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮等。可以将它们的1种或2种以上混合。过氧化氢及沸点为85℃以下的溶剂以外的杀菌剂的成分为水,将它们混合时,组合物必须均匀。沸点为85℃以下的溶剂、特别是乙醇,从安全性的观点出发是适当的。
作为杀菌剂,包含过氧化氢成分0.5质量%~30质量%及乙醇14质量%~99质量%的溶液为最佳的。乙醇不足14质量%时,不能充分减少过氧化氢的残留值。
杀菌剂如图4所示,利用杀菌剂气体生成器7进行气化。杀菌剂气体生成器7具备:作为使杀菌剂成为滴状而供给的二流体喷雾喷嘴的杀菌剂供给部8;和将从该杀菌剂供给部8供给的杀菌剂加热至过氧化氢的分解温度以下而使其气化的气化部9。杀菌剂供给部8从杀菌剂供给路8a及压缩空气供给路8b分别导入杀菌剂和压缩空气,并将杀菌剂向气化部9内喷雾。气化部9为在内外壁间夹入有加热器9a的管,对吹入至该管内的杀菌剂进行加热使其气化。气化的杀菌剂气体由杀菌剂气体吹送喷嘴6喷出至气化部9。也可以通过感应加热来代替加热器9a而对气化部9进行加热。
作为杀菌剂供给部8的运转条件,例如在0.05MPa~0.6MPa的范围内调整压缩空气的压力,杀菌剂可以为重力下落,也可以对其施加压力。另外,通过将气化部9的内表面加热至140℃~450℃,从而使喷雾的杀菌剂气化。
将吹送的杀菌剂气体G如图2的(A)所示那样从杀菌剂气体吹送喷嘴6向预成型坯1吹送(杀菌剂气体吹送工序)。
将杀菌剂气体G从杀菌剂气体吹送喷嘴6向预成型坯1吹送,但如图5所示,杀菌剂气体G也可以在杀菌剂气体吹送喷嘴6内分为两部分而流动,将其一方从喷嘴6a向预成型坯1的内部吹送,另一方从设置于喷嘴6b的杀菌剂气体吹送口24向预成型坯1的外表面而吹送。杀菌剂气体G从杀菌剂气体吹送喷嘴6出来后,保持气体状态的原样、或杀菌剂气体G凝结成雾、或成为它们的混合物而向预成型坯1的内部流入,或者向预成型坯1的外表面吹送。
需要说明的是,对于杀菌剂气体吹送喷嘴6、喷嘴6a、6b而言,可以通过从它们的中途供给作为无菌空气的热空气来防止喷嘴6a、6b中的包含过氧化氢的杀菌剂的结露。另外,也可以将电气带加热器卷绕于喷嘴6a、6b等来防止结露。
另外,向预成型坯1的内部喷出的杀菌剂气体G的流路的周围被伞状部件23覆盖。流入至预成型坯1内的杀菌剂气体G、雾从预成型坯1的口部2a溢出,但也可以该溢出的杀菌剂气体G等的流路与伞状部件23撞击,被引导到设置于伞状部件23的内表面的环状槽23a,朝向预成型坯1的外表面而改变流路,向预成型坯1的外表面吹送。
这样将杀菌剂气体G、雾或它们的混合物向预成型坯1的内外表面吹送,从而对附着于预成型坯1的表面的微生物进行杀菌、或者使其受伤。
需要说明的是,在图2的(A)中示出的杀菌剂气体G即将向预成型坯1吹送之前,可以向预成型坯1吹送热风等来对预成型坯1进行预加热。通过该预加热,能够进一步提高预成型坯1的杀菌效果。
另外,杀菌剂气体吹送喷嘴6可以不仅为一个,而沿着预成型坯1的行进路配置多个,从上述杀菌剂气体吹送喷嘴6将杀菌剂气体G向预成型坯1吹送。
吹送了杀菌剂气体的预成型坯1可以如图2的(B)所示,被夹具13把持、运送,并由空气喷嘴37吹送空气P。
通过空气P的吹送,附着于预成型坯1的表面的过氧化氢被活化,对预成型坯1内外表面的微生物进行杀菌。另外,通过空气P的吹送,附着于预成型坯1的表面的杀菌剂被从预成型坯1的表面迅速地除去。附着于预成型坯1的表面的杀菌剂在放入到加热炉25内以前,通过空气P的吹送而从预成型坯1除去,因此防止过氧化氢带来的吹塑成型机12内的密封部件等各种机器的损伤。另外,防止预成型坯1的杀菌剂的附着引起的瓶子的白化、变形、成型不均等成型不良的发生。
空气P可以为常温,但通过加热而成为热空气P,从而促进过氧化氢的分解,杀菌效果提高,过氧化氢的残留也减少。对于空气P的加热而言,理想的是将吹送至预成型坯的温度设为40℃~140℃。不足40℃的情况下,基于加热的效果少,若超过70℃,则会发生预成型坯1的口部2a的变形等不良情况,因此40℃~70℃是适当的。
如图2的(B)所示,空气P从形成于成为空气喷嘴37的主体的箱状歧管37b的狭缝状空气吹出口37a吹出。
进而,如图6的(A)所示,空气喷嘴37具有沿着轮16的圆弧而弯曲的箱状歧管37b,在该歧管37b的底面具有狭缝状空气吹出口37a。空气喷嘴37以空气吹出口37a沿轮16中的预成型坯1的行进路延伸的方式配置于轮16。另外,如图6的(B)所示,在歧管37b连结有鼓风机32、除菌过滤器33、和电热器34。由鼓风机32导入的外部空气通过除菌过滤器33进行除菌,通过电热器34进行加热,成为热空气P而被送至空气喷嘴37内。
向空气喷嘴37供给的空气可以不为来自鼓风机32的空气,而是通过无菌过滤器对推进力更高的压缩空气进行除菌而得到的空气。另外,可以回收在吹塑成型机12内用于吹塑成型的高压空气,进行再利用。
如图6的(B)所示,供给至空气喷嘴37的歧管37b内的空气P从空气吹出口37a喷出,向在空气吹出口37a的下方、口部2a向上行进的预成型坯1吹送,其一部分流入至预成型坯1的内部,其它部分沿预成型坯1的外表面流动。
如图7所示,可以从筒状空气吹出喷嘴38向预成型坯1吹送进行了无菌化的空气P。另外,可以在空气吹出喷嘴38的附近配置吸引管39,用吸引管39吸引从空气吹出喷嘴38向预成型坯1内吹入空气P时排出到预成型坯1外的尘土等异物。通过这样用吸引管39回收异物,从而能够防止异物混入至其它预成型坯1、其后成型的瓶子2内。
另外,如图8所示,可以朝上配置空气吹出喷嘴38,使预成型坯1为倒立状态,从空气吹出喷嘴38向朝下的预成型坯1的口部2a内吹入进行了无菌化的空气P。由此,预成型坯1内的异物除了因从空气吹出喷嘴38吹入的空气P的风压以外、还因异物的自重而下落到预成型坯1外。
另外,空气P的供给可以利用图9所示的空气喷嘴40来进行。该空气喷嘴40具有与图5所示的杀菌剂气体吹送喷嘴6同样的构成。图9中,喷嘴40a、40b表示用于输送空气P的分支的多个喷嘴。多个喷嘴40a、40b中,一个喷嘴40a的吹出口与预成型坯1的口部2a的开口对峙。空气P从喷嘴40a的吹出口向预成型坯1吹出,并流入至预成型坯1内部。由此,附着于预成型坯1的内表面的过氧化氢被活化,剩余的过氧化氢被除去。
伞状部件41为覆盖喷嘴40a的吹出口的周围的部件。在伞状部件41的下表面形成大致半圆形剖面的环状槽41a。从喷嘴40a的吹出口进入至预成型坯1内的空气P在充满预成型坯1内后,从预成型坯1的口部2a溢出,但该溢出的空气P被伞状部件41的下表面和环状槽41a引导至预成型坯1的外表面,并沿预成型坯1的外表面流动。由此,从喷嘴40a出来的空气P也向预成型坯1的外表面吹送。
另外,其它喷嘴40b沿预成型坯1的外表面以大致U字状延伸,使该吹出口42与预成型坯1的外表面对峙。空气P也从喷嘴40b的吹出口42向预成型坯1的外表面吹出,并与预成型坯1的外表面接触。由此,来自喷嘴40b的空气P与从预成型坯1的口部2a溢出的空气P汇合,附着于预成型坯1的外表面的过氧化氢被活化,剩余的过氧化氢被除去。
完成了上述空气P的吹送后,有时也如图2的(C)那样对预成型坯1照射包含紫外线的光L(光照射工序)。该工序可以在杀菌剂气体G的吹送前或后。此处,也可以对预成型坯1的至少口部照射电子束来代替包含紫外线的光L。
上述紫外线为具有100nm~380nm的波长的电磁波的1种。光L包含该波长中的任一种,特别是被称为UV-C的100nm~280nm的波长对杀菌有效。此外,最有杀菌效果的是253.7nm的波长,包含该波长为最佳的。
发出100nm~380nm的紫外线的光照射装置30具有低压汞灯、高压汞灯、氙闪光灯等。特别是从内部封入有氙气的氙闪光灯发出的光(波长:100~950nm)的杀菌效果高,因此具有该灯的照射装置为最佳的。
基于光的杀菌效果与光的平均单位面积的照射量和照射时间成比例。但是,基于氙闪光灯的光与由低压汞灯、高压汞灯发出的光相比,杀菌效果高,因此以短时间的照射充分,因此能够避免预成型坯1的温度上升。
图2的(C)所示的反射板31具有有效地对预成型坯1照射由灯30a发出的光L的目的。因此,相对于灯30a的预成型坯1设置于相反侧。反射板31可以为平面,可以为曲面,也可以为任意形状的多个面的组合。反射板只要能够反射光L,就可以为任意反射板。例如,可以由树脂、金属形成并使其表面平滑;或者进而为了使其平滑,进行涂布、金属等的镀覆、金属、金属氧化物等的蒸镀加工;或将它们组合。
如图2的(C)所示,对于光L的照射而言,口部2a没有限定,可以对预成型坯1的任意部位进行。通过光L的照射,促进所照射的部位的杀菌。
但是,若口部2a因加热而变形,则图2的(H)所示那样的填充有内容物的制品的无菌性受损,因此,采用热空气作为空气P的情况下,减少向外表面的吹送量,降低在用于吹塑成型的加热炉25中的加热温度等。因此,存在口部2a的杀菌不充分的情况。因此,通过对口部2a集中光L的照射,从而能够有效地进行口部2a的杀菌,因此能够防止口部2a的杀菌不良。
该情况下,特别优选如图2的(C)所示的光照射装置30那样,将灯30a设置于口部2a的上部、并以包围该灯30a的方式设置反射板31。通过采用这样的装置,从而能够对口部2a的内外表面有效地照射光L。
接着,利用加热炉运送轮17将预成型坯1运送至加热炉,如图2的(D)所示,利用红外线加热器18a及其它加热机构,预成型坯1被加热至适于后面的吹塑成型的温度。如图2的(D)所示,通过将轴29插入至预成型坯1的口部2a,在以正立状态(或倒立状态)悬吊的状态下与轴29一起旋转、并且通过无接头链18放入至加热炉25。无接头链18上以一定间隔安装有轴29,轴29可旋转,无接头链18通过皮带轮26a及26b旋转。通过该加热,残留于预成型坯1的过氧化氢发生分解,进而也促进杀菌。另外,由此有时也会减少过氧化氢的残留。
如图10所示,预成型坯1在轴29的下部插入至其口部2a内时,因弹性体29b的弹性变形而支撑于轴29。而且,设置有伞状部件29a的情况下,同时,预成型坯1的口部2a被伞状部件29a覆盖。
该情况下,在预成型坯1的口部2a的内表面与轴29的下部之间到预成型坯1的口部2a的外表面与伞状部件29a之间形成间隙,因此通过来自红外线加热器18a的热加热的预成型坯1内的空气成为热空气,在上述间隙从预成型坯1内向预成型坯1外流动,其间对预成型坯1的口部2a进行加热。
对于预成型坯1的口部2a而言,为了其后在瓶子2的状态下被盖3密封时不损害瓶子2的密封性,必须考虑使其不因在预成型坯1的阶段施加的热而变形。
在上述间隙流动的热空气将口部2a加热,但只加热至口部2a不会变形的70℃以下的温度。通过口部2a的加热,残留于口部2a的微量的过氧化氢被活化,有时口部2a也被适度地杀菌。
另外,如图11所示,有时经加热的预成型坯1从轴29释放,被交接到夹具13,从口部2a侧吹送无菌空气Q,并且向图3的(E)所示的作为吹塑成型模具的模具4运送。通过该无菌空气Q的吹送,预成型坯1保持无菌性并向模具4供给。
上述无菌空气Q可以为热空气。通过热空气的吹送,防止预成型坯1的温度降低。
另外,如图11所示,在预成型坯1的加热结束、预成型坯1朝向模具4的部位,有时也以包围预成型坯1的行进路的方式以隧道状设置有罩43。该隧道状罩43中的从其上方覆盖预成型坯1的口部2a的顶棚部分形成为具有倾斜面的屋顶状。另外,在顶棚部分以管的列状或狭缝状设置有朝预成型坯1的口部2a的方向吹出无菌空气Q的喷嘴43a。由此,无菌空气Q有效地向预成型坯1供给,预成型坯1在腔室28b内时保持无菌性并行进。成型机设置于进行了无菌化的腔室内的情况下,不需要隧道状罩43。
经加热的预成型坯1如图3的(E)所示,在模具4内吹塑成型为瓶子2。作为吹塑成型模具的模具4以与预成型坯1的行进速度相同的速度连续地行进,并且成为合模状态,在模具4内对预成型坯1进行了吹塑成型后成为开模状态。预成型坯1被安装于模具4内,在延伸杆从吹塑喷嘴5的中心孔插入至预成型坯1内的同时,向预成型坯1的内侧吹入吹塑空气。该吹塑空气必须为通过除菌过滤器等除去了菌的无菌空气。通过延伸杆和吹塑空气,预成型坯1膨胀为模具4的形状,成为瓶子2。瓶子2被夹具13把持,并由轮21运送至检查装置27。
对于检查装置27而言,虽然未图示,但可以具备例如用于检查成型后的瓶子2的口部2a的顶面是否平滑的光源及照相机。
经检查的瓶子2不合格的情况下,利用未图示的排斥装置从运送路排除,仅将合格品向轮22运送。
检查中合格的瓶子2由轮22运送至填充装置。
如图1所示,轮15、16周围被腔室28a包围。该腔室28a与包含用于将腔室28a内的空气过滤的过滤器36和鼓风机35的排气机构连结。由此,从杀菌剂气体吹送喷嘴6吹送的杀菌剂气体的剩余部分通过该排气机构的过滤器36除去,被排出到腔室28a外。因此,能够使杀菌剂的过氧化氢不向邻接的加热炉25、吹塑成型机12内流入。理想的是以使腔室28a内的压力成为低于大气压的负压的方式调整对腔室28a内的供排气的量。
另外,如图1所示,加热炉25及吹塑成型机12被腔室28b包围。理想的是,在腔室28b内,通过对无菌化的空气进行供气来调整成为正压。经无菌化的空气可以通过使由鼓风机得到的空气通过除菌过滤器等而进行无菌化来获得。
另外,如图1所示,轮22被腔室28c包围。理想的是对腔室28c也供给无菌空气。对于腔室28c内的压力而言,理想的是调整至进行作为下一工序的内容物的填充的填充部的无菌空气供气压力与腔室28b内的压力之间。
通过无菌空气的供气,将腔室28b及28c保持为正压,由此能够保持基于在工作前进行的腔室内的无菌化操作的无菌状态,从而防止来自外部的菌的流入。对于在工作前进行的无菌化操作,例如可以用10mg/L以下的过氧化氢气体对腔室28a、28b、28c内进行气体杀菌。另外,也可以对预成型坯1、瓶子2接触的部位照射包含紫外线的光。或者,也可以对模具4、吹塑喷嘴5、夹具13等预成型坯1、瓶子2等所接触的部位喷雾含有乙醇、过氧化氢1质量%的药剂。
实施例
以下,通过实施例对本发明的实施方式1进行说明。
(操作方法)使用聚对苯二甲酸乙二醇酯制的500ml瓶子用的重量为20g的预成型坯1。使该预成型坯1的内表面的口部、主体的中央部、底部的各3部位、共计9个部位附着103、104、105个B.atrophaeus芽胞后,自然干燥,作为带菌的预成型坯1。
接着,利用图2的(C)所示那样的装备有灯30a及以圆顶状包围该灯30a的反射板31的光照射装置30,对预成型坯1的口部2a的内外表面集中照射光L。灯使用Econos Japanco.,ltd.的氙灯(弧长500mm),连续6次照射约0.2秒/次的脉冲波(光照射工序)。
接着,利用图2的(A)所示那样的杀菌剂气体吹送喷嘴6,向带菌的预成型坯1吹送杀菌剂气体G。杀菌剂气体G是通过对图4所示那样的杀菌剂气体生成器7供给0.5MPa的压缩空气和杀菌剂10~60ml/min.,将气化部9的表面温度设为300℃而生成的。杀菌剂气体G向进行预成型坯1的吹送(杀菌剂气体吹送工序)。
进而,利用图2的(B)所示那样的空气喷嘴37从空气吹出口37a以600L/min的风量向预成型坯1吹送约1.2秒钟,此时也进行将空气P加热至70℃的操作。
接着,如图2的(D)所示,将预成型坯1在加热炉25中加热至预成型坯1的主体部的外表面温度成为120℃。进而,如图3的(E)所示,利用模具4将预成型坯1成型为500ml的瓶子。
(杀菌效果的测定方法)
向成型后的瓶子的内部在无菌气氛下填充SCD肉汤培养基100ml,由无菌化盖密封后,通过振动,使培养液接触瓶子内表面整个区域,在35℃下培养1周,浑浊的情况下为无法杀菌、未浑浊的情况下为已杀菌。
(瓶子的残留过氧化氢的测定方法)
向成型的瓶子中填充纯水500ml,进行密封。然后,利用株式会社千代田制作所制造SUPER ORITECTOR MODEL5,测地所填充的纯水中的过氧化氢的浓度。
(实施例、比较例及结果)
表1中示出实施了与操作方法中记载的操作同样的操作的实施例及比较例。示出实施例及比较例的杀菌剂的组成、空气的加热的有无及包含紫外线的光照射的有无等操作条件、及杀菌效果和瓶子的残留过氧化氢。
[表1]
其中,表中的“○”表示在杀菌效果的测定中已全部杀菌的情况。
根据上述的实施例,通过使用过氧化氢为30质量%以下、且包含沸点为85℃以下的乙醇作为溶剂的杀菌剂,能够对预成型坯1进行杀菌,能够减少将预成型坯1成型而成的瓶子2的残留过氧化氢。若过氧化氢的含量超过30质量%,则即使为包含乙醇的情况,也能够杀菌,残留过氧化氢变多。即使过氧化氢的含量为30质量%以下,在不含乙醇的情况下,杀菌也不充分。另外,在过氧化氢含量为5质量%以下、包含乙醇、并且常温空气吹送的条件下,能够对预成型坯1进行杀菌,能够减少将预成型坯1成型而成的瓶子2的残留过氧化氢。
以下,参照附图对用于实施本发明的方式2进行说明。
(实施方式2)
本发明的实施方式2与实施方式1的区别点在于,在杀菌剂气体吹送工序之后在不对预成型坯1吹送空气而进行加热工序。根据该实施方式2,通过对预成型坯进行杀菌,能够简便地得到无菌化预成型坯,能够减少残留于将预成型坯成型而成的瓶子的过氧化氢。
(方法及装置的概要)
如图12所示,从预成型坯供给装置11供给预成型坯1,利用预成型坯供给输送带14将预成型坯1运送到杀菌剂吹送腔室28a内。
预成型坯1被交接到杀菌剂吹送轮15,如图2的(C)所示,对预成型坯1照射从设置于光照射装置30的灯30a发出的包含紫外线的光的(光照射工序)。光照射工序与实施方式1同样地进行。
向预成型坯1的杀菌剂气体的吹送(杀菌剂气体吹送工序)是必须的,但光的照射(光照射工序)是任意的。依次进行向预成型坯1的杀菌剂气体的吹送(杀菌剂气体吹送工序)、至用于将预成型坯1成型为瓶子2的温度的加热(加热工序),但对预成型坯1的光照射(光照射工序)可以在任意阶段进行。
即,对于杀菌气体吹送轮15,光照射装置30也可以设置在喷嘴6的上游,也可以在吹送杀菌剂气体后在轮16设置光照射装置。另外,也可以设置于将预成型坯1加热后运送的轮19。进而,这3个部位中,可以设置在多个部位。
吹送了杀菌剂气体的预成型坯1由在轮运送时把持的夹具13释放,并由加热炉运送轮17运送至加热炉25。
放入至加热炉25的预成型坯1如图2的(D)所示,利用红外线加热器18a及其它加热机构,被加热至适于后面的吹塑成型的温度(加热工序)。该温度为90℃~130℃左右。吹送至预成型坯1的杀菌剂通过加热(加热工序)被活化,对附着于预成型坯1的表面的菌等进行杀菌。另外,剩余的杀菌剂通过加热而挥发。
需要说明的是,为了防止变形等,将预成型坯1的口部1a为70℃以下的温度。
预成型坯1的加热工序、经加热的预成型坯成为瓶子的吹塑成型、成型后的瓶子的检查、内容物向经检查的瓶子的填充、填充后的瓶子的密封与实施方式1同样。
(方法及装置的详细情况)
本发明的实施方式2中的预成型坯1及杀菌剂也与实施方式1同样。另外,杀菌剂气体利用图4所示的杀菌剂气体生成器,与实施方式1同样地生成。
对于吹送的杀菌剂气体,如图2的(A)所示,从杀菌剂气体吹送喷嘴6向预成型坯1吹送(杀菌剂气体吹送工序)。杀菌剂气体向预成型坯1的吹送也与实施方式1同样。需要说明的是,在图2的(A)中示出的杀菌剂气体即将向预成型坯1吹送之前,可以向预成型坯1吹送热风等来对预成型坯1进行预加热。通过该预加热,能够进一步提高预成型坯1的杀菌效果。
杀菌剂气体向预成型坯1吹送前,如图2的(C)所示,有时也至少对预成型坯1的口部1a照射包含紫外线的光(光照射工序)。该工序可以在杀菌剂气体的吹送后。此处,也可以对预成型坯1的至少口部照射电子束来代替包含紫外线的光。包含紫外线的光、照射光的光照射装置30也与实施方式1同样。
如图2的(C)所示,对于光的照射而言,不限定于口部1a,可以对预成型坯1的任意部位进行。通过光的照射,促进所照射的部位的杀菌。
但是,若口部1a因加热而变形,则为了不损害图3的(H)所示那样的填充有内容物的制品的无菌性,降低用于吹塑成型的加热炉25中的加热温度。因此,有时口部1a的杀菌不充分。因此,通过对口部1a集中光的照射,能够提高口部1a的杀菌效果,防止口部1a的杀菌不良。
该情况下,特别优选如图2的(C)所示的光照射装置30那样,将灯30a设置于口部1a的上部,并以包围该灯30a的方式设置反射板31。通过采用这样的装置,从而能够对口部1a的内外表面有效地照射光。
接着,由加热炉运送轮17将预成型坯1运送至加热炉,如图2的(D)所示,利用红外线加热器18a及其它加热机构,预成型坯1被加热至适于后面的吹塑成型的温度。如图2的(C)所示,通过将轴29插入至预成型坯1的口部1a,从而使预成型坯1在以正立状态(或倒立状态)悬吊的状态下与轴29一起旋转、并且通过无接头链18放入至加热炉25。无接头链18上以一定间隔安装有轴29,轴29可旋转,无接头链18通过皮带轮26a及26b旋转。通过该加热,附着于预成型坯1的表面的作为杀菌剂的成分的过氧化氢分解,对附着于预成型坯1的表面的菌等进行杀菌。另外,剩余的过氧化氢及其它杀菌剂的成分通过加热而挥发。
红外线加热器18a优选放射出红外线的卤素灯。作为红外线加热器18a,相对于预成型坯1的轴向垂直并列设置多根卤素灯。利用从卤素灯放射出的近红外线、红外线、远红外线,预成型坯1被加热。设置的多根卤素灯控制加热温度,对于预成型坯1的轴向的加热温度,可以设置温度差。另外,与预成型坯1的移动方向并列地设置有多个卤素灯的单元。单元数任意设定。对于上述卤素灯单元的加热也控制加热温度,可以将预成型坯1的加热初期设定为高温、将加热最后阶段设定为低温。
利用从红外线加热器18a放射出的红外线等,预成型坯1被加热,但未被预成型坯1吸收,到达预成型坯1的后方的红外线等对加热没有帮助。因此,通过在预成型坯1的后方设置反射器,使到达预成型坯1的后方的红外线等反射,从而能够有效地进行预成型坯1的加热。反射器使用对金属蒸镀或镀覆了金、银或铝等而成的反射器。只要能够反射红外线等,可以为任意反射器。反射器可以为平面、可以为曲面、也可以组合平面和曲面。反射器可以不仅设于预成型坯1的后方、而且也设于红外线加热器18a的后方,从而将放射到红外线加热器18a的后方的红外线等反射。
如图10所示,预成型坯1在轴29的下部插入至其口部1a内时,因弹性体29b的弹性变形而支撑于轴29。而且,设置有伞状部件29a的情况下,同时,预成型坯1的口部2a被伞状部件29a覆盖。
该情况下,在预成型坯1的口部1a的内表面与轴29的下部之间到预成型坯1的口部1a的外表面与伞状部件29a之间形成间隙,因此通过来自红外线加热器18a的热加热的预成型坯1内的气化的包含作为杀菌剂的成分的过氧化氢的空气成为热空气而在上述间隙从预成型坯1内向预成型坯1外流动,其间对预成型坯1的口部1a进行加热,并且过氧化氢对口部1a的外表面进行杀菌。
对于预成型坯1的口部1a而言,为了其后在瓶子2的状态下被盖3密封时不损害瓶子2的密封性,必须考虑使其不因在预成型坯1的阶段施加的热而变形。在上述间隙流动的热空气将口部1a加热,但口部1a的温度设为70℃左右以下。使因为口部1a变为70℃以上时会发生变形。
有时经加热的预成型坯1从轴29释放,被交接到轮19的夹具13,从口部1a侧吹送无菌空气,并且向图3的(E)所示的作为吹塑成型模具的模具4运送。通过该无菌空气的吹送,预成型坯1保持无菌性并向模具4供给。通过将无菌空气加热,从而也能够不降低预成型坯1的温度而向模具4供给。
另外,如图2的(C)所示,也可以对轮19照射包含紫外线的光。
经加热的预成型坯1与实施方式1同样地成型。成型后的瓶子2被夹具13把持,并由轮21运送至检查装置27。检查装置27未图示,但可以具备例如用于检查成型后的瓶子2的口部1a的顶面是否平滑的光源及照相机。经检查的瓶子2不合格的情况下,利用未图示的排斥装置从运送路排除,仅将合格品向轮22运送。检查中合格的瓶子2由轮22运送至填充装置。
如图12所示,轮15、16的周围被杀菌剂吹送腔室28a遮蔽。该杀菌剂吹送腔室28a与包含用于将杀菌剂吹送腔室28a内的空气过滤的过滤器36和鼓风机35的排气机构连结。由此,从杀菌剂气体吹送喷嘴6吹送的杀菌剂气体的剩余部分通过该排气机构的过滤器36而被除去,被排出到杀菌剂吹送腔室28a外。因此,能够使杀菌剂的过氧化氢不向邻接的加热炉25、吹塑成型机12内流入。理想的是以使杀菌剂吹送腔室28a内的压力成为低于大气压的方式调节对杀菌剂吹送腔室28a内的供排气的量。
另外,如图12所示,加热炉25被加热部腔室28b遮蔽,吹塑成型机12被成型部腔室28c遮蔽。在加热部腔室28b及成型部腔室28c内,在工作前吹送杀菌剂气体或雾或它们的混合物,其后通过进一步吹送无菌热空气来进行杀菌。工作时,将无菌空气向加热部腔室28b及成型部腔室28c内供气,对加热部腔室28b及成型部腔室28c内的压力进行调整,从而成为正压,由此保持加热部腔室28b及成型部腔室28c内的无菌性。无菌空气可以通过使由鼓风机得到的空气通过除菌过滤器等进行无菌化来获得。
在加热部腔室28b内,由于通过红外线加热器18a进行加热,因此产生上升气流。与使无菌空气从上方向下方流动相比,使无菌空气在与该上升气流相同的方向流动时,在加热部腔室28b内不产生乱流而能够顺利地使无菌空气流动。因此,将无菌空气从加热部腔室28b的下部向上部吹入。从下部吹入的无菌空气使红外线加热器18a及反射器的外侧及内侧朝向上部而流动。
在加热部腔室28b内从下部向上部流动的无菌空气包含自预成型坯1挥发的杀菌剂的成分。对了将加热部腔室28b内的压力适当地保持并对杀菌剂的成分进行排气,在加热部腔室28b的上部设置有排气装置。排气装置包含用于过滤空气的过滤器和鼓风机。作为杀菌剂的成分的过氧化氢由过滤器分解并排出。
填充部及遮蔽密封部的填充部腔室在工作前也进行杀菌,利用无菌空气来将腔室内保持为正压,从而保持腔室内的无菌性。对于保持为正压的压力而言,将填充部腔室作为最高压,按照成型部腔室28c、加热部腔室28b越来越靠近上游,设定为越来越低。例如,填充部腔室内的压力设定为30Pa~150Pa、成型部腔室28c内的压力设定为20Pa~30Pa、加热部腔室28b内的压力设定为0Pa~20Pa。另外,将密封部的下游的制品排出的将无菌制品载置于输送带而排出到无菌填充机外的出口腔室设定为0Pa~20Pa。
为了将各腔室保持为正压,在各腔室设置无菌空气供给装置,但不必在所有的腔室设置。例如,可以利用从填充部腔室流入至成型部腔室28c的无菌空气将成型部腔室28c内保持为正压。另外,为了将腔室内的压力保持为适当的压力,可以在各腔室设置排气装置。其也可以不在全部的腔室设置。例如,可以利用设置于加热部腔室28b的排气装置将成型部腔室28c内保持为适当的压力。
为了确保成型部腔室28c的无菌性,在工作前对成型部腔室28c的内部进行杀菌,但为了防止杀菌剂带来的检查器材的劣化,可以将作为检查器材的照相机、灯等密闭化。
以下,通过实施例对本发明的实施方式2进行说明。
(操作方法)
使用聚对苯二甲酸乙二醇酯制的500ml瓶子用的重量为20g的预成型坯1。使该预成型坯1的内表面的口部、主体的中央部、底部的各3部位、共计9个部位附着103、104、105个B.atrophaeus芽胞后,自然干燥,作为带菌的预成型坯1。
接着,利用图2的(C)所示那样的装备有氙闪光灯30a及以圆顶状包围灯30a的反射板31的光照射装置30,对预成型坯1的口部1a的内外表面集中照射光。灯使用Econos Japanco.,ltd.的氙灯(弧长500mm),连续6次照射约0.2秒/次的脉冲波(光照射工序)。
接着,利用图2的(A)所示那样的杀菌剂气体吹送喷嘴6,向带菌的预成型坯1吹送杀菌剂气体2秒钟(杀菌剂气体吹送工序)。杀菌剂气体通过向图4所示那样的杀菌剂气体生成器7以10ml/分供给0.5MPa的压缩空气和杀菌剂,将气化部9的表面温度设为300℃而生成。
接着,如图2的(D)所示,将预成型坯1在加热炉25中加热至预成型坯1的主体部的外表面温度成为120℃(加热工序)。进而,如图3的(E)所示,利用模具4将预成型坯1成型为500ml的瓶子2。
(杀菌效果的测定方法)
向成型后的瓶子2的内部在无菌气氛下填充SCD肉汤培养基100ml,用经杀菌的盖将瓶子2密封。使经密封的瓶子2振动,从而使培养液接触瓶子2内表面整个区域,在35℃下培养1周,浑浊的情况为无法杀菌,未浑浊的情况为已杀菌。
(瓶子的残留过氧化氢的测定方法)
向成型的瓶子2中填充纯水500ml,进行密封。然后,利用株式会社千代田制作所制SUPER ORITECTOR MODEL5,测定所填充的纯水中的过氧化氢的浓度。
(实施例、比较例及结果)
表2中示出了实施了与操作方法中记载的操作同样的操作的实施例及比较例。示出实施例及比较例的杀菌剂的组成、包含紫外线的光照射的有无等操作条件、及杀菌效果和瓶子的残留过氧化氢。
[表2]
其中,表中的“○”表示在杀菌效果的测定中已全部杀菌的情况。
根据上述的实施例,通过使用过氧化氢为30质量%以下、且包含沸点为85℃以下的乙醇作为溶剂的杀菌剂,能够对预成型坯1进行杀菌,能够减少将预成型坯1成型而成的瓶子2的残留过氧化氢。若过氧化氢的含量超过30质量%,则在包含乙醇的情况下,虽然也能够杀菌,但残留过氧化氢变多。即使过氧化氢的含量为30质量%以下,在不含乙醇的情况下,杀菌也不充分。另外,即使过氧化氢含量为5质量%以下,在包含乙醇的情况下,也能够对预成型坯1进行杀菌,能够减少将预成型坯1成型而成的瓶子2的残留过氧化氢。
以下参照附图对本发明的实施方式3进行说明。
(实施方式3)
本发明的实施方式3与实施方式1的区别点在于,向预成型坯1吹送的杀菌剂含有过氧化氢但不必须包含溶剂,且必须对预成型坯1照射包含紫外线的光。根据该实施方式3,通过对预成型坯进行杀菌,能够简便地得到无菌化预成型坯,能够减少残留于将无菌化预成型坯成型而成的瓶子的过氧化氢。
(方法及装置的概要)
如图1所示,组装有本实施方式的预成型坯的杀菌装置的无菌填充装置具备:预成型坯供给装置11、运送由该预成型坯供给装置11供给的预成型坯1的预成型坯传送带14、对预成型坯1进行加热的加热炉25、和对通过加热炉25进行了加热的预成型坯1进行瓶子成型的吹塑成型机12。
(无菌填充装置的工序的概要)
预成型坯1被夹具13把持,被交接到与预成型坯传送带14连续的轮15,边使轮15行进,边如图2的(C)所示地照射包含紫外线的光L(光照射工序)。
进而,如图2的(A)所示,通过轮15、并利用杀菌剂气体吹送喷嘴6向预成型坯1吹送杀菌剂气体G(杀菌剂气体吹送工序)。
然后,预成型坯1被交接到轮16,如图2的(B)所示,利用空气喷嘴37吹送空气P。
光L的照射(光照射工序)及杀菌剂气体G向预成型坯1的吹送(杀菌剂气体吹送工序)是必须的,但可以不进行空气P的吹送(B)。但是,理想的是任意工序均实施。另外,依次进行了对预成型坯1的杀菌剂气体G的吹送(A)、空气P的吹送(B),但光照射(C)可以在任意阶段进行。
即,在轮15中,光照射装置30也可以设置于喷嘴6的上游或下游。另外,在轮16中,可以设置于空气吹送(C)的下游。进而,可以用单一的轮进行光L的照射(A)、杀菌剂气体G的吹送(B)、空气P的吹送(C),也可以分别用各个轮进行。
完成了杀菌处理的预成型坯1被目前为止在轮运送时把持的夹具13释放,并由加热炉运送轮17运送至加热炉25。
预成型坯1的加热工序、经加热的预成型坯成为瓶子的吹塑成型、成型后的瓶子的检查、内容物向经检查的瓶子的填充、填充后的瓶子的密封与实施方式1同样。
(预成型坯的杀菌方法及装置的详细)
在轮15中,如图2的(C)那样,对预成型坯1照射包含紫外线的光L(光照射工序)。该工序可以为多个。即,可以在杀菌剂气体G向预成型坯1吹送(A)之前进行,也可以进而在空气P的吹送(B)后也进行。本实施方式3中的对预成型坯1照射的光及光照射装置30与实施方式1同样。
若口部2a因加热而变形,则为了不损害图3的(H)所示那样的填充有饮料的制品的无菌性,以往在采用热空气作为空气P的情况下,通过减少向外表面的吹送量、降低在用于吹塑成型的加热炉25中的加热温度来防止口部2a的变形。因此,有时口部2a的杀菌变得不充分,为了防止这种情况,以往过度地吹送杀菌剂来进行口部2a的杀菌。因此,通过在光照射装置30设置反射板31,使光L的照射集中于口部2a,能够有效地进行口部2a的杀菌,进而即使减少杀菌剂的吹送量,也可防止口部2a的杀菌不良。
该情况下,特别适当的是,如图2的(C)的光照射装置30那样,将灯30a设置于口部2a的上部,以包围该灯30a的方式设置反射板31。通过采用这样的装置,能够对口部2a的内外表面有效地照射光L。
本实施方式3中的杀菌剂至少包含过氧化氢。其含量为0.5质量%~65质量%的范围是适当的。不足0.5质量%时,有时杀菌力不足,若超过65质量%,则安全上、处理上困难。另外,更适当的是0.5质量%~40质量%,40质量%以下时处理更容易,变为低浓度,因此能够减少杀菌后的杀菌剂的残留量。
另外,杀菌剂包含水,也可以包含甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、丁醇等醇类、丙酮、甲乙酮、乙酰丙酮等酮类、二醇醚等中的1种或2种以上。
此外,杀菌剂可以包含过乙酸、乙酸、氯化合物、臭氧等具有杀菌效果的化合物、阳离子表面活性剂、非离子系表面活性剂、磷酸化合物等添加剂。
杀菌剂与实施方式1同样地,利用图4所示的杀菌剂气体生成器7而气化。杀菌剂气体G的吹送量是任意的,吹送量根据杀菌剂气体生成器所供给的杀菌剂的量和吹送时间来决定。杀菌剂气体生成器可以设置多个。吹送量根据预成型坯的大小而发生变动,以过氧化氢的量计,1×10-3g/mm2~1g/mm2的范围是适当的。不足1×10-3g/mm2时,杀菌变得不充分,若超过1g/mm2,则过氧化氢在预成型坯1的残留变多。
杀菌剂气体G从杀菌剂气体吹送喷嘴6向预成型坯1吹送,杀菌剂气体的吹送与实施方式1同样。
需要说明的是,在图2的(A)中示出的杀菌剂气体G即将向预成型坯1吹送之前,可以向预成型坯1吹送热风等来对预成型坯进行预加热。通过该预加热,能够进一步提高预成型坯的杀菌效果。
吹送了杀菌剂的预成型坯1可以如图2的(B)所示,被夹具13把持、被运送,并由空气喷嘴37吹送空气P。
通过空气P的吹送,附着于预成型坯1的表面的过氧化氢被活化,对预成型坯1内外表面的微生物进行杀菌。另外,通过空气P的吹送,附着于预成型坯1的表面的杀菌剂被从预成型坯1的表面迅速地除去。附着于预成型坯1的表面的杀菌剂在放入到加热炉25内以前,通过空气P的吹送而从预成型坯1除去,因此防止过氧化氢带来的吹塑成型机12内的密封部件等各种机器的损伤。另外,防止预成型坯1的杀菌剂的附着引起的瓶子的白化、变形、成型不均等成型不良的发生。
空气P可以为常温,但通过加热而成为热空气,从而促进过氧化氢的分解,杀菌效果提高,过氧化氢的残留也减少。对于空气的加热而言,理想的是将吹送到预成型坯的温度设为40℃~140℃。不足40℃的情况下,基于加热的效果少,若预成型坯1的温度超过70℃,则会发生预成型坯1的口部2a的变形等不良情况,因此热空气的温度不超过140℃是适当的。
如图2的(B)所示,空气P从形成于成为空气喷嘴37的主体的箱状歧管37b的狭缝状吹出口37a吹出。
进而,如图6的(A)所示,空气喷嘴37具有沿着轮16的圆弧而弯曲的箱状歧管37b、在该歧管37b的底面具有狭缝状吹出口37a。空气喷嘴37以吹出口37a沿轮16中的预成型坯1的行进路延伸的方式配置于轮16。另外,如图6的(B)所示,在歧管37b连接有鼓风机32、HEPA过滤器33、和电热器34。由鼓风机32导入的外部空气通过HEPA过滤器33进行除菌,通过电热器34进行加热,成为热空气P而被送至空气喷嘴37内。
向空气喷嘴37供给的空气可以不为来自鼓风机32的空气,而是通过除菌过滤器对推进力更高的压缩空气进行无菌化而得到空气。另外,可以回收在吹塑成型机12内用于吹塑成型的高压空气,进行再利用。
如图6的(B)所示,供给至空气喷嘴37的歧管37b内的空气P从吹出口37a喷出,向在吹出口37a的下方、口部2a向上行进的预成型坯1吹送,其一部分流入到预成型坯1的内部,其它部分沿预成型坯1的外表面流动。
另外,可以与实施方式1同样地,利用图7、图8所示那样的筒状吹出喷嘴38、图9所示那样的空气喷嘴40,将进行了无菌化的空气P向预成型坯1吹送。
接着,利用加热炉运送轮17将预成型坯1运送至加热炉25,如图2的(D)所示,利用红外线加热器18a、其它加热机构,预成型坯1被加热至适于后面的吹塑成型的温度。加热与实施方式1同样地进行。有时通过该加热,残留于预成型坯1的过氧化氢分解,进而促进杀菌。另外,由此,有时过氧化氢的残留减少。
有时经加热的预成型坯1从轴29释放,被交接到夹具13,如图11所示,从口部2a侧吹送无菌空气Q,并且向图3的(E)所示的作为吹塑成型模具的模具4运送。通过该无菌空气Q的吹送,预成型坯1保持无菌性并且向模具4供给。
上述无菌空气Q可以为热空气。通过热空气的吹送,防止预成型坯1的温度降低。
如图3的(E)所示,经加热的预成型坯1与实施方式1同样地,在模具4内吹塑成型为瓶子2。成型后的瓶子2被夹具13把持,并由轮21运送至检查装置27。检查装置27未图示,但可以具备例如用于检查成型后的瓶子2的口部2a的顶面是否平滑的光源及照相机。经检查的瓶子2不合格的情况下,利用未图示的排斥装置从运送路排除,仅将合格品向轮22运送。检查中合格的瓶子2由轮22运送至填充装置。
如图1所示,轮15、16的周围被腔室28a包围。该腔室28a与包含用于将腔室28a内的空气过滤的过滤器36和鼓风机35的排气机构连结。由此,从杀菌剂气体吹送喷嘴6喷射出的杀菌剂的剩余部分通过该排气机构的过滤器36而被除去,被排出到腔室28a外。因此,能够使杀菌剂的过氧化氢不向邻接的加热炉25、吹塑成型机12内流入。理想的是以使腔室28a内的压力成为低于大气压的负压的方式来调整对腔室28a内的供排气的量。
另外,如图1所示,加热炉25及吹塑成型机12被腔室28b包围。对于腔室28b而言,理想的是对使由鼓风机得到的送风空气通过HEPA过滤器等而进行了无菌化的空气进行供气,由此,将腔室28b内调整为正压。
另外,如图1所示,轮22被腔室28c包围。理想的是也对腔室28c进行无菌空气的供气,理想的是调整至进行作为下一工序的内容物的填充的填充装置的无菌空气供气压力与腔室28b的压力之间。
通过无菌空气的供气,将腔室28b及28c保持为正压,由此能够保持基于在工作前进行的腔室内的无菌化操作的无菌状态,从而防止来自外部的菌的流入。对于在工作前进行的无菌化操作,例如可以用10mg/L以下的过氧化氢气体对腔室28a、28b、28c内进行气体杀菌。另外,也可以对预成型坯1、瓶子2接触的部位照射包含紫外线的光。或者,也可以对模具4、吹塑喷嘴5、夹具13等材料所接触的部位喷雾含有乙醇、过氧化氢1质量%的药剂。
本发明如以上所说明地构成,但并不限定于上述实施方式,可以在本发明的主旨内进行各种变更。
Claims (24)
1.一种预成型坯的杀菌方法,其具备如下杀菌剂气体吹送工序:
使至少包含30质量%以下的过氧化氢和沸点为85℃以下的溶剂的杀菌剂气化,向预成型坯吹送该杀菌剂气体。
2.根据权利要求1所述的预成型坯的杀菌方法,其具备如下加热工序:
将吹送了所述杀菌剂气体的所述预成型坯加热至用于成型为瓶子的温度。
3.根据权利要求1或2所述的预成型坯的杀菌方法,其中,
所述杀菌剂为包含过氧化氢成分0.5质量%~30质量%的溶液。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的预成型坯的杀菌方法,其中,
所述溶剂为乙醇。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的预成型坯的杀菌方法,其中,
所述杀菌剂为包含过氧化氢成分0.5质量%~30质量%及所述乙醇14质量%~99质量%的溶液。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的预成型坯的杀菌方法,其还具备如下光照射工序:
对所述预成型坯的至少口部照射包含紫外线的光。
7.一种预成型坯的杀菌方法,其具备:
光照射工序,该光照射工序对预成型坯的至少口部照射包含紫外线的光;和
杀菌剂气体吹送工序,该杀菌剂气体吹送工序使至少包含过氧化氢的杀菌剂气化,向所述预成型坯吹送该杀菌剂气体。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的预成型坯的杀菌方法,其中,
对于所述杀菌剂气体,将所述杀菌剂向气化部内喷雾而使其气化,从所述气化部的喷嘴向所述预成型坯吹送所述杀菌剂气体。
9.根据权利要求8所述的预成型坯的杀菌方法,其中,
使一个或多个所述喷嘴与所述预成型坯的行进路相对,从所述喷嘴向所述预成型坯吹送所述杀菌剂气体。
10.根据权利要求8或9所述的预成型坯的杀菌方法,其中,
将所述杀菌剂气体在所述喷嘴内分为多条流路,使一条流路朝向所述预成型坯的所述口部,使另一条流路朝向所述预成型坯的外表面。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的预成型坯的杀菌方法,其中,
向所述预成型坯吹送所述杀菌剂气体后,向该预成型坯中的所述杀菌剂气体的吹送部吹送空气。
12.根据权利要求11所述的预成型坯的杀菌方法,其中,
所述空气为热空气。
13.根据权利要求6~11中任一项所述的预成型坯的杀菌方法,其中,
所述包含紫外线的光为通过氙闪光灯照射的光。
14.根据权利要求6~13中任一项所述的预成型坯的杀菌方法,其中,
对所述预成型坯的所述口部集中照射所述包含紫外线的光。
15.一种预成型坯的杀菌装置,其设置有:
从预成型坯的供给到瓶子的成型为止,使所述预成型坯行进的行进机构;
在该行进机构中,向所述预成型坯吹送杀菌剂气体的喷嘴;以及
对所述预成型坯的至少口部照射包含紫外线的光的灯。
16.根据权利要求15所述的预成型坯的杀菌装置,其中,
所述喷嘴为向所述预成型坯吹送杀菌剂气体的喷嘴,所述杀菌剂气体至少包含30质量%以下的过氧化氢和沸点为85℃以下的溶剂。
17.根据权利要求15或16所述的预成型坯的杀菌装置,其中,
所述杀菌剂为包含过氧化氢成分0.5质量%~30质量%及乙醇14质量%~99质量%的溶液。
18.根据权利要求15~17中任一项所述的预成型坯的杀菌装置,其中,
向所述预成型坯吹送空气的空气喷嘴相对于所述喷嘴设置在所述行进机构的下游侧。
19.根据权利要求18所述的预成型坯的杀菌装置中,其中,
所述空气喷嘴具有向所述预成型坯的开口吹出所述空气的狭缝状吹出口,该吹出口沿所述预成型坯的行进方向延伸。
20.根据权利要求15~19中任一项所述的预成型坯的杀菌装置,其中,
所述喷嘴配置在通过喷雾而使所述杀菌剂气化的气化部的前端部。
21.根据权利要求15~20中任一项所述的预成型坯的杀菌装置,其中,
输送所述杀菌剂气体的所述喷嘴分为多个管路,使一条管路的排出口与所述预成型坯的开口对峙,使另一条管路向所述预成型坯的外表面延伸并使其排出口与所述预成型坯的外表面对峙。
22.根据权利要求15~21中任一项所述的预成型坯的杀菌装置,其中,
所述照射包含紫外线的光的灯为氙闪光灯。
23.根据权利要求15~22中任一项所述的预成型坯的杀菌装置,其在所述照射光的灯的预成型坯的相反侧设置有反射板而成。
24.根据权利要求23所述的预成型坯的杀菌装置,其以覆盖所述预成型坯的所述口部的方式设置有所述反射板而成。
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