JP2004535338A - 形成−充填−密封機械におけるウェブ材料の滅菌用装置 - Google Patents

Abstract

形成、充填、密閉用の機械により処理されているウェブ材料を滅菌するためにこの機械とともに使用する滅菌装置である。ウェブは、イオン化された空気による洗浄、薬品による予備洗浄、殺菌槽、絞りローラー、高温空気ナイフ及びＵＶ放射源を順に通過する。それぞれ直列の処理設備の協力が、高いウェブ送り速度での滅菌を効果的にする。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装体の形成−充填−密封用の機械に送られているウェブ材料の滅菌のためのシステム及び方法に関する。より特別に、本発明は、機械内へ高速ウェブ送り速度のための高滅菌効率を達成する滅菌システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可撓性の包装体、特に無菌包装体の形成、密封、及び充填は、種々の技術及び装置により行われてきた。しかし、充填され形成される包装体の性質、及び無菌環境の要求のため、通常のシステムは、無菌で貯蔵安定性の製品を高速で作ることはできなかった。
【０００３】
毎分３００包装体以上、好ましくは毎分６００包装体以上、充填ラインの効率８０から８５％を達成することが望ましいが、これまでは、かかる速度は達成できなかった。このため、本技術において、従来の技術及びシステムと比較して可撓性包装体を高速で連続的に形成し、密封し、そして充填するシステム及び方法についての要求が存在する。
【０００４】
しかし、速度が高くなると、送り速度の増加により滅菌ステーションにおけるウェブの滞在時間が減少するため、満足な滅菌レベルの達成がより不確実となる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、大きい滅菌効率を有し、従って包装体の形成、充填及び密封用の機械の高速での使用を許す滅菌システム及び方法を提供することが本発明の第１の態様である。
【０００６】
組み合わせられた滅菌段階の相乗効果により、無菌使用のためのウェブ上の枯草菌のような高耐性胞子又はその他の微生物の累積５ｌｏｇまでの低下を達成することが本発明の第１の目標である。
【０００７】
本発明の態様は、一般に、包装体形成−充填−密封用の機械に送られているウェブ材料を滅菌するための装置であって、
通過しているウェブを予備洗浄するための酸溶液のような液体薬品の第１の槽、
通過しているウェブを滅菌するための液体滅菌剤の第２の槽、
槽から出ていくウェブから余分の滅菌剤を除去するための清浄装置、及び
酸の第１の槽と滅菌剤の第２の槽、及び清浄装置を通してウェブ材料を輸送するための送り装置
を備えた装置の提供により果たされる。
【０００８】
本装置は、第１の槽の出口とその入口との間のフィードバック導管により適切な濃度を第１の槽に戻すように調整された酸溶液を供給するための第１の再循環装置、及びこの中に連結された第１の再循環槽であって追加の予備洗浄薬品の導入を受け入れるための入口を有する前記第１の再循環槽を更に備える。
【０００９】
第２の槽に液体滅菌剤を戻すための第２の再循環装置も、第２の槽の出口とその入口との間のフィードバック導管により提供することができ、そしてフィードバック導管内の第２の再循環槽は、追加の滅菌剤の導入を受け入れるための入口を持つ。
【００１０】
好ましい実施例における予備洗浄用の酸は、クエン酸又は酢酸とすることができる。予備洗浄ステーションは、防腐剤適用のためのオゾン化された（ｏｚｏｎａｔｅｄ）水を含むこともできる。
【００１１】
液体滅菌剤はＨ_２Ｏ_２、オゾン化された水、又はこれらの組合せとすることができる。
【００１２】
本発明により包装体を作るためのウェブ材料は、プラスチック、プラスチック積層体、可撓性の箔積層体、箔とプラスチックとの組合せ、紙とプラスチックとの複合材料又はその他の適宜適切な可撓性材料から形成することができる。
【００１３】
包装体は、ミカンジュース、牛乳製品のような低酸飲料（ｌｏｗ ａｃｉｄ ｂｅｖｅｒａｇｅ）、茶、コーヒー、及びミカン果肉又は果物の小片を含んだ特別な材料のような保存加工された高温殺菌又は低温殺菌の液体で充填することができる。
【００１４】
本発明の装置の以上の特徴と組み合わせて、前処理ステーション及び後処理ステーションを提供することもできる。入口端には、ウェブのためのイオン化された空気処理ステーションが設けられる。出口端には、ウェブが滅菌槽から出てくるときこれに後処理を与えるために，絞りロール、高温空気ナイフ（ｈｏｔ ａｉｒ ｋｎｉｆｅ）及びＵＶ照射ユニットが設けられる。
【００１５】
本発明の適用可能の更なる範囲は、以下与えられる詳細な説明より明らかとなるであろう。しかし、詳細な説明及び特定の実施例は、本発明の好ましい実施例を示すものではあるが、これらは図解のために与えられただけであることを理解すべきである。これは、本技術熟練者には、この詳細な説明から本発明の精神及び範囲内における種々の変化及び変更が明らかになるであろうためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、以下与えられる詳細な説明、及び図解のためにのみ与えられ従って本発明を限定するものでない付属図面から，より完全に理解されるであろう。
【００１７】
図１は、本発明のシステム及び方法の包装体形成及び滅菌用の機構を明らかにする。ウェブＷを形成するシート状材料が、包装材ロールストック送り装置６に提供される。次いで、ウェブＷは滅菌機構７を通って進む。ウェブＷは滅菌機構７から出て、製品Ｐの側部を封鎖するパウチ側部封鎖タレット８を通って移動する。ウェブＷは、空転ローラー９の周りを回って、低温パウチ充填機械１１の周囲に通過する。ウェブＷ上の充填されたパウチは充填機械１１から出て連続超音波頂部シーラー１８を通過し、このシーラーが充填された包装体の頂部開口を封鎖する。この時点において、内部に無菌の液体又はその他の材料を有する包装体は密閉封鎖されるため、包装体は無菌又は超清浄の環境から清浄環境に単に通過することができる。ウェブＷは、シーラー１８から出て、各包装体にストローを固定できるストローアプリケーター２０を通過する。次いで、ウェブＷは、型２２の押抜き器又はカッターを通過して、そして密閉された包装体は、個々の包装体に分離され、２次包装体３０として、毎分約７２０包装体の速度でケース、マルチパック等々を形成する。
【００１８】
図２のブロック線図に、滅菌システム７がより詳細に示される。これに示されるように、ウェブＷは、ウェブ処理用の一連のステーションを左から右の通過して動く。入力端には、イオン化空気浴ステーション４０がある。ステーション４０に続いて、クエン酸又は酢酸（酒石酸、乳酸、リンゴ酸、又はその他の有機酸）を収容している予備洗浄槽４２がある。予備洗浄槽４２は、連結された再循環タンク４２Ｔを有する再循環導管４２Ｒも持つ。予備洗浄槽４２に続いて、Ｈ_２Ｏ_２又はイオン化された水を収容している滅菌槽４４がある。槽４４も、再循環タンク４４Ｒを有する再循環導管４４Ｒを備える。洗浄効率を管理するために、それぞれの槽４２及び４４内の液体の再循環中におけるこれら液体の濃度調節を容易にするように、再循環タンク４２Ｔ及び４４Ｔの両者が設けられる。ウェブＷは、槽４４に続いて一連の絞りロール４６及び高温空気ナイフ４８を通って動き、ウェブから余分の滅菌剤及び薬品を除去する。ウェブＷは、その最後の処理として、ウェブがＵＶ照射ステーション５０を通過して図１の形成充填用機械に進むより前に、これを更に滅菌する。
【００１９】
図２のブロック線図に示されたシステム及び方法をより詳細に参照すれば、予備洗浄槽４２に入る直前のステーション４０におけるイオン化空気浴が、酸槽４２及び滅菌槽４４における処理のためにウェブを準備させるに効果的である。このイオン化空気浴は、微生物負荷を１ｌｏｇまで減らすことができる。
【００２０】
予備洗浄槽４２は、包装すべき製品が何か、即ち、環境保護充填、又は高温充填、又は無菌環境充填に応じて使用される。食品等級のクエン酸、又は５％までの（１−３％が好ましい）の酢酸は、１ｍ／ｓ（２ｍ／ｓまでは可能である）の速度でウェブを予備洗浄するために槽４２において使うことができる。予備洗浄槽４２においては、酒石酸、乳酸及びリンゴ酸のようなその他の酸、及び水を使うことができる。高速かつ６５℃の薬品の機械式洗浄作用は、微生物負荷を約１−２ｌｏｇだけ下げることを助けるであろう。再循環槽４２Ｔ内のイオン化された水は、滅菌効果を強化するように防腐剤を適用するために使うことができる。再循環槽内の温度は３０℃までであり、濃度は好ましくは２５ｐｐｍまでである（１０ｐｐｍまでが好ましい）。予備洗浄槽内の暴露時間は１−２秒以下、好ましくは１秒であるが、この値はウェブＷの速度に依存する。
【００２１】
好ましい実施例における最終の洗浄及び滅菌用の槽４４は、過酸化水素ベースの薬品（過酸化水素、過酢酸など）である。無菌用に使用するには７０℃、暴露時間１−３秒においてＨ_２Ｏ_２濃度が５０％までが好ましい。異なる薬品に対しては、この条件は変化するであろう。無菌でない用途に対しては、予備洗浄は酸又は水を使用でき、滅菌槽４４における最終洗浄はオゾン化された水を使うことができる。又は、これに代わるものとして、滅菌槽の液体は、Ｈ_２Ｏ_２とオゾン化された水との組合せを含むことができる。
【００２２】
ステーション４６において、絞りロール４６及び１５０℃までの高温空気ナイフ４８により余分な滅菌剤が除去される。
【００２３】
ステーション５０において、ウェブは、低圧又は中間圧ランプからの２００−２６０ｎｍ、又は好ましくは２５４ｎｍの紫外線（ＵＶ）照射に暴露される。ＵＶ処理は３秒照射まで（好ましくは２００ｍｊ／ｃｍ^２まで）であるが、これは費用がかかりかつ達成は実際には困難である。そこで、いずれの場合も、ＵＶ処理は、少なく１００ｍｊ／ｃｍ^２を提供するであろう。
【００２４】
図２に示された機械的構成の好ましい実施例を示す図３を参照すれば、ステーション４０、４２、４４、４６、５０が滅菌装置７内で直列で示される。図の左側から始まって、イオン化空気浴４０が予備洗浄槽４２に入るウェブＷに適用される。予備洗浄槽４２には、この中に酸溶液を導入するために薬品入口４２−Ｉが設けられる。槽４２には、図２の再循環導管４２Ｒ及びタンク４２Ｔへの接続用の出口４２−Ｏも設けられる。ウェブＷが滅菌装置を通って形成、充填、及び密閉用機械に動くとき、槽４２及び４４内の液体を通してウェブを輸送するために、一連の頂部送りローラー４３及び底部送りローラー４７が設けられる。滅菌槽４４は、図２に示された再循環導管４４Ｒ及び再循環タンク４４Ｔへの接続のための薬品出口４４−Ｏを備える。循環槽４４には、図３に示された装置の他方の側に適切な入口も設けられるが、この入口は明瞭化の目的で図示されない。適切な循環用ポンプ（図示せず）も適切な位置に設けられる。
【００２５】
槽４４の出口には、ウェブＷから余分な滅菌剤及び薬品を絞るために絞りロール４６が設けられる。ウェブから余分な薬品を更に取り去るために高温空気ナイフ４８も設けられる。これら取り去られた余分な薬品は傾斜した薬品ドレーンパン４５内に落下し、そして再使用のために滅菌槽４４に戻される。また、薬品ドレーンパン４５は、ウェブＷの下を通過するので、ドレーンパンを通って流れている滅菌剤からの揮発物は上にあるウェブＷと接触し、その滅菌を更に強化する。図３の滅菌装置７の出口端には、ウェブが形成、充填、密閉用機械に通過する前にウェブの最終滅菌処理を実行するために、適切な紫外線（ＵＶ）光源、適切な反射器、及びユニット５０が設けられる。
【００２６】
以上説明された本発明は、多くの方法でこれを変更し得ることが明らかであろう。かかる変更は、本発明の精神及び範囲から外れると考えるべきではなく、更にかかる変更が特許請求の範囲内に含まれることは本技術の熟練者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の滅菌システムが使用される形成、充填及び密閉用の全システムの図式的なブロック図である。
【図２】本発明の滅菌システム及び方法の直列の構成要素を示している図式的なブロック図である。
【図３】図２の滅菌システムの機械的構成の好ましい実施例の斜視図である。

Claims (20)

1. 包装体の形成−充填−密封用の機械に送られているウェブ材料を滅菌するための装置であって、
   通過しているウェブを予備洗浄するための液体薬品の第１の槽、
   通過しているウェブを滅菌するための液体滅菌剤の第２の槽、
   槽から出ていくウェブから余分の滅菌剤を除去するための清浄装置、及び
   第１及び滅菌剤の第２の槽、及び清浄装置を通してウェブ材料を輸送するための送り装置
   を備えた装置。
2. 薬品が、クエン酸、酢酸、酒石酸、乳酸、又はリンゴ酸よりなるグループから選ばれた有機物である請求項１の装置。
3. 液体滅菌剤がオゾン化された水である請求項１の装置。
4. 液体滅菌剤が過酸化水素である請求項１の装置。
5. 前記ウェブを更に滅菌するためにこれに紫外線（ＵＶ）を指向させるためのＵＶ放射源を更に備える請求項１、２、３又は４の装置。
6. 前記第１の槽に余分の液体酸薬品を戻すための第１の再循環装置
   を更に備える請求項１の装置。
7. 前記第１の再循環装置が、第１の槽の出口とその入口との間のフィードバック導管、及びこれに連結された第１の再循環槽を備え、前記第１の再循環槽が追加の予備洗浄材料の導入を受け入れるための入口を持っている請求項６の装置。
8. 追加の予備洗浄材料がオゾン化された水である請求項７の装置。
9. 前記第２の槽に液体滅菌剤を戻すための第２の再循環装置
   を更に備える請求項１の装置。
10. 前記第２の再循環装置が、或る点から傾斜しているウェブの下方の傾けられたドリップパンを備え、余分の滅菌剤が槽と液体連通している或る点に除去される請求項９の装置。
11. 前記第２の再循環装置が、第２の槽の出口とその入口との間のフィードバック導管を備え、そして第２の再循環槽が追加の滅菌剤の導入を受け入れるための入口を持っている請求項９の装置。
12. 追加滅菌剤がオゾンである請求項１１の装置。
13. 追加滅菌剤がＨ_２Ｏ_２である請求項１１の装置。
14. 追加滅菌剤がオゾン及びＨ_２Ｏ_２の両者である請求項１１の装置。
15. 前記第２の槽に液体滅菌剤を戻すための第２の再循環装置
    を更に備えた請求項６の装置。
16. 前記第２の再循環装置が第２の槽の出口とその入口との間のフィードバック導管を備え、そして第２の再循環槽が追加の滅菌剤の導入を受け入れるための入口を持っている請求項１５の装置。
17. 前記第２の槽に液体滅菌剤を戻すための第２の再循環装置
    を更に備える請求項７の装置。
18. 前記第２の再循環装置が第２の槽の出口とその入口との間のフィードバック導管を備え、そして前記第２の再循環槽が追加の滅菌剤の導入を受け入れるための入口を持っている請求項１７の装置。
19. ウェブ材料が前記第１の槽に入る前にウェブ材料にイオン化された空気を適用するための装置を更に備える請求項１８の装置。
20. ウェブ材料が前記第１の槽に入る前にウェブ材料にイオン化された空気を適用するための装置を更に備える請求項１の装置。

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