JP2006036341A - Spray sterilizing apparatus and spray sterilizing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、食品等の包装材料に殺菌剤を噴霧して殺菌する殺菌装置及び殺菌方法に関する。食品等としては、例えば、酒、ワイン、ウイスキー等のアルコール飲料;水、ジュース、コーヒー、お茶等の非アルコール飲料;ゼリー、プリン等のデザート等が例示できる。また、包装材料としては、長尺の包装材料の外、紙製容器、プラスチック容器、プラスチックカップ、プラスチックボトル等を含む。 The present invention relates to a sterilization apparatus and a sterilization method for sterilizing a packaging material such as food by spraying a sterilizing agent. Examples of foods include alcoholic beverages such as alcohol, wine and whiskey; non-alcoholic beverages such as water, juice, coffee and tea; desserts such as jelly and pudding. In addition to long packaging materials, the packaging materials include paper containers, plastic containers, plastic cups, plastic bottles, and the like.
(1)先行技術1
食品等の包装材料を殺菌する装置として、図8に示す装置100が知られている。この装置100は殺菌剤として過酸化水素水溶液等を使用する。そして、この装置100は、空気ノズル101と、液ノズル102と、キャップ103とを備えている。前記空気ノズル101は、水平方向前方に突出し、先端から圧縮空気が吐出される。前記液ノズル102は、垂直方向上方に突出し、その先端が前記空気ノズル101先端に近接配置され、前記圧縮空気の吸引作用によってその先端から液状殺菌剤が吐出され、包装材料に付着して殺菌する。
(1)
An
(2)先行技術2
また、図9に示す装置も知られている。この装置は長尺の包装材料を殺菌するものであり、殺菌剤としては過酸化水素水溶液等を使用する。すなわち、まず長尺の包装材料126をチャンバー123(chamber:機械の中の空気あるいは蒸気等の室)内の溶液槽122を通し、加熱部124で加熱した後、再度溶液槽125を通す。この溶液槽122,125には殺菌剤121が貯留されており、包装材料126を殺菌する。次に、この包装材料126に付着している殺菌剤121を加熱装置により加熱する。この加熱により長尺の包装材料127の表面等に付着している殺菌剤を加熱分解又は乾燥させる。
(2) Prior art 2
An apparatus shown in FIG. 9 is also known. This apparatus sterilizes long packaging materials, and an aqueous hydrogen peroxide solution or the like is used as a sterilizing agent. That is, first, the
(3)先行技術3
また、長尺の包装材料の殺菌方法として照射ランプを使用する方法も知られている(特許文献1参照)。この方法では、長尺の包装材料を巻き出し側から巻き出し、照射ランプの光線を照射して殺菌する。光線の波長は200nmから1100nm、1回の照射が0.002秒未満で、累積照射エネルギーが12.0J/cm2以下である。そして殺菌された包装材料を巻き取り側で巻き取る。
(3) Prior art 3
Further, a method of using an irradiation lamp as a sterilization method for long packaging materials is also known (see Patent Document 1). In this method, a long packaging material is unwound from the unwinding side, and sterilized by irradiation with light from an irradiation lamp. The wavelength of light is 200 nm to 1100 nm, one irradiation is less than 0.002 seconds, and the cumulative irradiation energy is 12.0 J / cm 2 or less. Then, the sterilized packaging material is wound up on the winding side.
(4)先行技術4
さらに、包装容器の殺菌装置として図10に示す装置300も知られている(特許文献2参照)。この装置300では、過酸化水素等の殺菌剤を気化させたガス状殺菌剤を使用する。そして、このガス状殺菌剤をノズル131から噴霧して包装材料133の内側表面に付着させる。一方、エアーノズル132によって低温空気を包装材料133の外側表面に吹き付けてその包装材料133を冷却する。包装材料133へのガス状殺菌剤の供給と包装材料133の冷却とを同時に実行することにより包装材料の表面において殺菌剤を凝縮させて殺菌する。
(4) Prior art 4
Furthermore, an
(5)先行技術5
また、次のような装置も知られている(特許文献3参照)。すなわち、まず、包装材料に低濃度の過酸化水素水等の抗菌作用を有する液体を噴霧や浸漬により付着させる。次に、この包装材料にキセノンランプを用いて高出力パラスを照射する。
(5) Prior art 5
The following apparatus is also known (see Patent Document 3). That is, first, a liquid having an antibacterial action such as a low concentration hydrogen peroxide solution is attached to the packaging material by spraying or dipping. Next, the packaging material is irradiated with high-powered paras using a xenon lamp.
(5)先行技術6
さらに、次のような装置も知られている(特許文献4参照)。すなわち、この装置では、過酸化水素水等の殺菌剤を筒状ヒーター部内に噴霧し、加熱しながらガス化させ、殺菌剤噴霧ノズルに供給する。この際、筒状ヒーター部内に筒状の通気性補助加熱体を配置して、殺菌剤の気化を促進する。そして、殺菌剤噴霧ノズルよりガス化殺菌剤を噴霧してカートン容器本体などの包装材料の殺菌を行う。
(5) Prior art 6
Further, the following apparatus is also known (see Patent Document 4). That is, in this apparatus, a sterilizing agent such as hydrogen peroxide is sprayed into the cylindrical heater, gasified while being heated, and supplied to the sterilizing agent spray nozzle. At this time, a cylindrical breathable auxiliary heating body is arranged in the cylindrical heater portion to promote vaporization of the bactericide. Then, the gasification disinfectant is sprayed from the disinfectant spray nozzle to sterilize the packaging material such as the carton container body.
(6)先行技術7
また、PETボトルや紙容器の殺菌に使用する殺菌装置として、次のような装置も知られている(特許文献5参照)。この殺菌装置は、過酸化水素などのバージンの殺菌剤と、使用済の殺菌剤とを混合して使用するものである。すなわち、バージンの殺菌剤と使用済の殺菌剤とは、共に二流体スプレー装置を用いた殺菌剤供給部に供給され、噴霧される。殺菌剤供給部の先端には殺菌剤気化部が設けられており、殺菌剤はここで気化して包装材料に噴霧される。他方、排気採取口、排気供給管、加熱装置、送風機からなる殺菌剤リサイクル装置を有しており、使用した殺菌剤を再度殺菌剤供給部に供給できる。
(6) Prior art 7
Moreover, the following apparatuses are also known as a sterilization apparatus used for sterilization of PET bottles and paper containers (see Patent Document 5). This sterilizer uses a mixture of a virgin disinfectant such as hydrogen peroxide and a used disinfectant. That is, both the virgin disinfectant and the used disinfectant are supplied and sprayed to a disinfectant supply unit using a two-fluid spray device. A sterilizing agent vaporization unit is provided at the tip of the sterilizing agent supply unit, and the sterilizing agent is vaporized and sprayed on the packaging material. On the other hand, it has a sterilizing agent recycling apparatus including an exhaust sampling port, an exhaust supply pipe, a heating device, and a blower, and the used sterilizing agent can be supplied again to the sterilizing agent supply unit.
以下に先行技術文献を示す。
(1)先行技術1について
先行技術1では、殺菌剤の吐出が圧縮空気の吸引作用によってなされるため、その圧縮空気を強くしなくてはならない。そして強い圧縮空気は、その指向性が強いために、包装材料の一部に殺菌剤が多く付着し、他方、他の部位にはわずかにしか付着しないという結果になりやすい。すなわち、先行技術1では、包装材料に均一で充分な殺菌剤を噴霧することが困難である。
(1)
また、包装材料に凹部や凸部が形成されている場合に、凹部の内側周縁や凸部裏側に付着されないという問題がある。 Moreover, when the recessed part and the convex part are formed in the packaging material, there exists a problem that it does not adhere to the inner side periphery of a recessed part, or a convex part back side.
さらに液ノズルに殺菌剤が詰まったり、配管パイプ内で殺菌剤が分解して気泡が発生して、その結果、スプレー不良を生じることがある。 Further, the liquid nozzle may be clogged with the sterilizing agent, or the sterilizing agent may be decomposed in the pipe pipe to generate bubbles, resulting in poor spraying.
(2)先行技術2について
先行技術2では、包装材料に大量の殺菌剤が付着された後、加熱により分解される。しかし、包装材料が吸水性のある紙等の場合や、あるいは、包装材料の端面が吸水性の場合、この部分が殺菌剤を吸収し、加熱後も殺菌剤が残るという問題がある。
(2) About Prior Art 2 In Prior Art 2, after a large amount of a bactericidal agent is attached to a packaging material, it is decomposed by heating. However, when the packaging material is water-absorbing paper or the like, or when the end face of the packaging material is water-absorbing, there is a problem that this part absorbs the bactericidal agent and remains after heating.
このために、適用できる包装材料の材質、あるいは材料構成等が制約されるという問題がある。 For this reason, there exists a problem that the material of a packaging material which can be applied, or a material structure etc. are restrict | limited.
さらに、この装置は、包装材料に大量の殺菌剤が付着するため、この殺菌剤を加熱分解又は乾燥する能力を高める必要がある。そしてこのため、加熱部が大きくなり、且つ、コスト的にも高価な装置となる問題がある。 Further, since this apparatus has a large amount of sterilizing agent attached to the packaging material, it is necessary to enhance the ability to thermally decompose or dry the sterilizing agent. For this reason, there is a problem that the heating section becomes large and the cost is high.
また、包装材料が凹部を有する場合、殺菌剤が凹部の底部分に溜まっていたり、あるいは凹部の底部または底部周縁に分解・乾燥されない殺菌剤が残留するおそれがある。 In addition, when the packaging material has a recess, the sterilizing agent may accumulate in the bottom portion of the recess, or the sterilizing agent that is not decomposed and dried may remain on the bottom of the recess or the periphery of the bottom.
また、機械のトラブルが発生し、トラブル箇所を確認するため加熱部の温度を下げた場合、再び稼働運転する際には、加熱部の温度が十分高くなるまで、殺菌装置の稼働運転ができないという問題がある。 In addition, if a machine trouble occurs and the temperature of the heating unit is lowered to check the troubled part, when the operation is performed again, the operation of the sterilizer cannot be performed until the temperature of the heating unit becomes sufficiently high. There's a problem.
(3)先行技術3について
先行技術3では、殺菌速度が非常に遅いとう問題がある。
(3) Prior Art 3 Prior Art 3 has a problem that the sterilization rate is very slow.
また、包装材料が凹部や凸部を有する場合、凹部の内側周縁あるいは凸部の蔭になる部分に光線が照射され難くなり、均一に殺菌し難いという問題がある。 Moreover, when a packaging material has a recessed part and a convex part, it will become difficult to irradiate a light to the inner peripheral edge of a recessed part, or the part which becomes a wrinkle of a convex part, and there exists a problem that it is difficult to disinfect uniformly.
また、殺菌速度を速くするために高い発光エネルギーを加えると、照射された包装材料が発臭したり、あるいは照射された包装材料のシール強度が低下するという問題がある。さらに照射する包装材料に印刷が施されている場合に包装材料の印刷面が焦げる等の問題がある。 In addition, when high luminescence energy is applied to increase the sterilization rate, there is a problem that the irradiated packaging material emits odor or the sealing strength of the irradiated packaging material is lowered. Furthermore, when printing is performed on the packaging material to be irradiated, there is a problem that the printing surface of the packaging material is burnt.
また、照射するための電源および装置が高価であり、且つ、照射ランプ等の維持費も高く、さらに照射ランプは使用と共に発光エネルギーが低下する問題もある。 In addition, the power source and apparatus for irradiation are expensive, and the maintenance cost of the irradiation lamp and the like is high, and the irradiation lamp has a problem that the light emission energy decreases with use.
(4)先行技術4について
先行技術4では、包装材料の形状によって凝縮した殺菌剤が滴状になり、包装材料内部の一部箇所等に溜まるという問題がある。また、溜まった殺菌剤をが分解・乾燥されず残るという問題がある。
(4) Prior Art 4 In Prior Art 4, there is a problem that the bactericidal agent condensed due to the shape of the packaging material becomes droplets and accumulates in a part of the packaging material. In addition, there is a problem that the accumulated disinfectant remains without being decomposed and dried.
また、殺菌する包装材料の材質や材料構成または形状などによって、外側面から冷却する温度が内側にすぐに伝導され難いものもあり、内側に付着されているガス状殺菌剤を凝縮させるのに時間がかかり生産効率が悪いという問題がある。 Also, depending on the material, material composition or shape of the packaging material to be sterilized, it may be difficult for the cooling temperature from the outer surface to be immediately conducted to the inside, and it takes time to condense the gaseous sterilizing agent attached to the inside. There is a problem that production efficiency is poor.
(5)先行技術5について
先行技術5においては、殺菌装置のスピードアップを図り、充填包装機のラインスピードに合わせるためには、高い発光エネルギーでキセノンランプを発光させる必要がある。しかし、トラブルが発生した場合、包装材料がキセノンランプの照射によって発臭したり、あるいは包装材料のシール強度が低下する場合がある。さらに包装材料に印刷が施されている場合に印刷面が焦げるという問題もある。
(5) Prior Art 5 In Prior Art 5, in order to speed up the sterilization apparatus and match the line speed of the filling and packaging machine, it is necessary to cause the xenon lamp to emit light with high light emission energy. However, when trouble occurs, the packaging material may be odorized by irradiation with a xenon lamp, or the sealing strength of the packaging material may be reduced. Furthermore, there is also a problem that the printing surface is burnt when the packaging material is printed.
また、包装材料が紙容器等のように開口部の面積が比較的小さく、高さ(深さ)が高い場合には、底部方向に照射されにくく、殺菌効果が開口部周縁と底部方向で異なるという問題がある。 In addition, when the packaging material has a relatively small opening area such as a paper container and the height (depth) is high, it is difficult to irradiate in the bottom direction, and the bactericidal effect differs between the opening periphery and the bottom direction. There is a problem.
さらに、包装材料が紙製容器等のように開口部の面積が比較的小さく、さらに側面に凹部や凸部が形成されている場合、凹部の内側周縁や凸部裏側が照射されなかったり、あるいは照射エネルギーが弱かったりする問題がある。 Furthermore, when the packaging material has a relatively small area of the opening, such as a paper container, and a recess or protrusion is formed on the side surface, the inner peripheral edge of the recess or the back side of the protrusion is not irradiated, or There is a problem that irradiation energy is weak.
また、キセノンランプの寿命が発光回数で決められていることと、使用と共に多少発光エネルギーが低下するために、一定時間使用してキセノンランプが交換されている。このために維持費等がかかり、さらに電源および装置が高価になるという問題がある。 Further, since the lifetime of the xenon lamp is determined by the number of times of light emission and the light emission energy slightly decreases with use, the xenon lamp is replaced after a certain period of use. For this reason, there is a problem that maintenance costs and the like are required, and further, the power supply and the device are expensive.
(6)先行技術6について
先行技術6は、殺菌剤をガス化する手段が全てヒーター加熱であるため、殺菌装置を運転稼働する際には各部のヒーターが適切な温度まで上がるのに時間がかかり、すぐに運転稼働することができない問題がある。
(6) Prior Art 6 Since Prior Art 6 is a heater heating method for gasifying the sterilizing agent, it takes time for the heaters of each part to reach an appropriate temperature when operating the sterilizing apparatus. There is a problem that cannot be operated immediately.
また、包装材料が、カートン容器本体など、凹部や凸部を有する包装材料である場合、包装材料の凹部の内側周縁、あるいは凸部裏側に殺菌剤が付着されない問題がある。 Further, when the packaging material is a packaging material having a concave portion or a convex portion such as a carton container main body, there is a problem that the sterilizing agent is not attached to the inner peripheral edge of the concave portion of the packaging material or the back side of the convex portion.
さらに、稼働中に一次噴霧ノズルから殺菌剤の噴霧量を多くしなければならない場合に、筒状ヒーターの加熱部分の温度が所定の温度に上昇するまで待たなけれならないという問題がある。さらに、ガス化させるためのヒーターが多く使用されていることにより電源が大きくなり、殺菌装置の維持コストが高くなる問題がある。 Furthermore, when the spray amount of the bactericide must be increased from the primary spray nozzle during operation, there is a problem that it is necessary to wait until the temperature of the heated portion of the cylindrical heater rises to a predetermined temperature. Furthermore, since many heaters for gasification are used, there is a problem that the power supply becomes large and the maintenance cost of the sterilizer becomes high.
また、一次噴霧にノズルが使用されているためにノズルや殺菌剤を送液する配管パイプが詰まったり、配管パイプ内で殺菌剤が分解して気泡が発生することによりスプレー不良を生じる問題がある。さらに、殺菌装置のトラブル等で装置を停止した際に、殺菌装置に使用されている加熱ブロアーや補助加熱あるいは筒状ヒーター等により各部分が過剰に加熱されるために、殺菌装置の各部分に使用されているパッキン等の損傷が多く生じるという問題がある。 In addition, since the nozzle is used for the primary spraying, there is a problem that the nozzle and the piping pipe for feeding the sterilizing agent are clogged, or the sterilizing agent is decomposed in the piping pipe to generate bubbles, resulting in a spray failure. . In addition, when the device is stopped due to troubles in the sterilizer, etc., each part of the sterilizer is overheated by the heating blower, auxiliary heating or cylindrical heater used in the sterilizer. There is a problem that a lot of damages such as packing used are caused.
(7)先行技術7について
先行技術7では、殺菌剤をヒーター加熱装置で加熱するため、先行技術6と同様に、ヒーターが多く使用されることにより電源が大きくなり、殺菌装置の維持コストが高くなる問題がある。さらに、ガス化する手段が全てヒーター加熱によってなされるために、装置を稼働するのに時間がかかるという問題がある。
(7) Prior Art 7 In Prior Art 7, since the sterilizing agent is heated by the heater heating device, the power source is increased by using many heaters as in Prior Art 6, and the maintenance cost of the sterilizing device is high. There is a problem. Furthermore, since all the means for gasification are performed by heater heating, there is a problem that it takes time to operate the apparatus.
また、二流体スプレー装置を使用するためにノズルや殺菌剤を搬送する配管パイプが詰まったりして、配管パイプ内で殺菌剤が分解して気泡が発生することによりスプレー不良を生じる問題がある。 In addition, since the two-fluid spray device is used, a nozzle or a piping pipe that conveys the sterilizing agent is clogged, and the sterilizing agent is decomposed in the piping pipe to generate bubbles, thereby causing a spray failure.
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、次のような噴霧殺菌装置と殺菌方法を提供することを目的とする。すなわち、本発明の第1の目的は、凹部や凸部を有する包装材料の凹部や凸部にも、均一に過酸化水素水溶液等の殺菌剤を付着させて殺菌できる装置と方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide the following spray sterilization apparatus and sterilization method. That is, the first object of the present invention is to provide an apparatus and a method capable of sterilizing by uniformly adhering a bactericidal agent such as an aqueous hydrogen peroxide solution to a concave portion or a convex portion of a packaging material having a concave portion or a convex portion. It is.
また、本発明の第2の目的は、強い噴射圧を使用することなく、僅かな噴射圧で殺菌剤を噴霧することができ、凹部の内側面や凸部裏側にも均一で且つ充分な殺菌剤を付着させて殺菌できる装置と方法を提供することである。 Further, the second object of the present invention is to spray the sterilizing agent with a slight injection pressure without using a strong injection pressure, and evenly and sufficiently sterilize the inner surface of the concave portion and the back side of the convex portion. It is an object to provide an apparatus and a method capable of sterilizing an agent.
また、本発明の第3の目的は、広い設置スペースを必要とせず、安価で維持費が少く、且つ包装材料を制約することなく、包装材料に均一で且つ充分に効率良く的確に殺菌することができる装置と方法を提供することである。 The third object of the present invention is to sterilize the packaging material uniformly, sufficiently efficiently and accurately without requiring a wide installation space, low cost, low maintenance cost, and without restricting the packaging material. It is to provide an apparatus and method capable of
上記問題点を解決するために、本発明の請求項1に係る発明は、
過酸化水素水溶液等の霧状殺菌剤を包装材料に噴霧して殺菌する噴霧殺菌装置であって
、
霧状殺菌剤を噴霧する噴霧部材と、
この噴霧部材の噴射口近傍に設けられ、霧状殺菌剤を帯電させる電極芯と、
霧状殺菌剤が噴霧される包装材料の下方に設けられたアース電極板と、
を具備することを特徴とする噴霧殺菌装置である。
In order to solve the above problems, the invention according to
A spray sterilization device for spraying and sterilizing a packaging material with a mist sterilizing agent such as an aqueous hydrogen peroxide solution,
A spray member for spraying a mist-like disinfectant;
An electrode core that is provided near the injection port of the spray member and charges the mist-like disinfectant;
An earth electrode plate provided below the packaging material to which the mist-like disinfectant is sprayed;
It is a spray sterilizer characterized by comprising.
次に、本発明の請求項2に係る発明は、
過酸化水素水溶液等の霧状殺菌剤を帯電させ、この帯電した霧状殺菌剤を、反対側に包装材料に向けて噴射部材の噴霧口から静電噴霧して包装材料に付着させて、包装材料をアース電極板を配置した包装材料に向けて噴霧して殺菌することを特徴とする包装材料の噴霧殺菌方法である。
Next, the invention according to claim 2 of the present invention is as follows:
A mist-like disinfectant such as an aqueous hydrogen peroxide solution is charged, and this charged mist-like disinfectant is electrostatically sprayed from the spray port of the injection member toward the packaging material on the opposite side, and attached to the packaging material, and the packaging A spray sterilization method for packaging material, characterized in that the material is sprayed and sterilized toward the packaging material on which a ground electrode plate is arranged.
本発明の殺菌装置は、霧状殺菌剤を帯電させ、その静電気を利用して包装材料に付着させるため、包装材料に凹部や凸部が形成されていても、凹部内側周縁や、あるいは凸部の裏側にも均一で且つ充分に効率良く殺菌剤が付着できる。 The sterilizing apparatus of the present invention charges the mist-like disinfectant and adheres to the packaging material using the static electricity. Therefore, even if the packaging material has a recess or a protrusion, the inner periphery of the recess or the protrusion The disinfectant can be uniformly and sufficiently efficiently attached to the back side of the film.
また、本本発明の殺菌装置は、注出口等が小さいプラスチック袋、プラスチックボトル、紙製容器であっても、袋またはボトル、容器等の内側面に均一で且つ充分に効率良く殺菌剤を付着させ殺菌することができる。 In addition, the sterilizing apparatus of the present invention allows the sterilizing agent to adhere uniformly and sufficiently efficiently to the inner surface of the bag, bottle, container, etc., even in a plastic bag, a plastic bottle, or a paper container having a small spout. Can be sterilized.
さらに、殺菌剤を噴霧する噴射圧を強くする必要がないために、殺菌剤が余分な箇所に噴霧されることが少なく、その使用量が低減される。 Furthermore, since it is not necessary to increase the spraying pressure for spraying the bactericidal agent, the bactericidal agent is rarely sprayed to an extra portion, and the amount of use is reduced.
また、本発明の殺菌装置は、包装材料の形態等によって殺菌剤の噴射部材を容易に交換することができ、包装材料に均一で且つ充分に殺菌剤を効率良く付着させ殺菌することができる。 Further, the sterilizing apparatus of the present invention can easily replace the sterilizing agent injection member depending on the form of the packaging material, etc., and can uniformly sterilize the sterilizing agent uniformly and sufficiently on the packaging material.
また、本発明の殺菌装置は、殺菌剤を霧化する場合にスプレーを使用する必要がないため、スプレーノズルや殺菌剤を送液する配管パイプ等が詰まったり、あるいはスプレーノズル不良を起こすことが全くない。 Moreover, since the sterilizing apparatus of the present invention does not require the use of a spray when atomizing the sterilizing agent, the spray nozzle, the piping pipe for feeding the sterilizing agent, etc. may be clogged or the spray nozzle may be defective. Not at all.
また、殺菌作業の途中で装置のトラブル等により運転稼働を停止し、再び稼働運転する際に、加熱部の加熱温度が一定温度に上昇するのを待つことがなく、寸時に運転、停止、再稼働運転ができる。 Also, when the operation is stopped during the sterilization operation due to troubles with the device, and the operation is started again, it is not necessary to wait for the heating temperature of the heating unit to rise to a certain temperature, and the operation is stopped, stopped, and restarted at the same time. Operational operation is possible.
また、本発明の殺菌装置は、ヒーター加熱部分が殆どないために、加熱が起因する装置の損傷が全くない。 Moreover, since the sterilization apparatus of the present invention has almost no heater heating portion, there is no damage to the apparatus due to heating.
さらに、本発明の殺菌装置は、複雑な構造や機構もなくコンパクトで、安価に製造することができる。さらに、発光ランプ等の殺菌照射用のランプを使用しないことにより、電力消費コストをはじめ維持費が少ない。 Furthermore, the sterilization apparatus of the present invention is compact without complicated structures and mechanisms and can be manufactured at low cost. Furthermore, by not using a lamp for sterilization irradiation such as a light-emitting lamp, the maintenance cost including the power consumption cost is low.
また、殺菌剤が霧化された後、ホットエアーと混流部で混流し、一層微細な粒子になることにより、殺菌剤を包装材料に確実に且つ均一で充分に効率良く付着ささせることができる。 In addition, after the sterilizing agent is atomized, it is mixed with hot air in the mixed flow part to form finer particles, so that the sterilizing agent can be reliably and uniformly and sufficiently efficiently attached to the packaging material. .
本発明の殺菌装置および殺菌方法を、実施の形態に沿って、図面を参照にしながら詳細に説明する。図1〜図7は本発明の一実施例を示す。 A sterilization apparatus and a sterilization method of the present invention will be described in detail according to an embodiment with reference to the drawings. 1 to 7 show an embodiment of the present invention.
本発明の殺菌装置は、食品等の包装材料に殺菌剤を噴霧して殺菌する殺菌装置である。食品等としては、例えば、酒、ワイン、ウイスキー等のアルコール飲料;水、ジュース、コーヒー、お茶等の非アルコール飲料;ゼリー、プリン等のデザート等が例示できる。また、包装材料としては、長尺の包装材料の外、紙製容器、プラスチック容器、プラスチックカップ、プラスチックボトル等を含む。 The sterilization apparatus of the present invention is a sterilization apparatus that sterilizes a packaging material such as food by spraying a sterilizing agent. Examples of foods include alcoholic beverages such as alcohol, wine and whiskey; non-alcoholic beverages such as water, juice, coffee and tea; desserts such as jelly and pudding. In addition to long packaging materials, the packaging materials include paper containers, plastic containers, plastic cups, plastic bottles, and the like.
また、本発明に係る殺菌剤としては、液体や固体の殺菌成分が水溶液の形態となっているものなど、液体で殺菌作用や抗菌作用を有するものであればどのようなものでも良い。例えば、過酢酸水、過酢酸を含む過酸化水素水、過酸化水素水、オゾン水、エタノール、食塩水、電解酸性水、有機酸溶液、無機酸溶液等である。また、これらの殺菌剤は殺菌成分の種類にもよるが、殺菌時間の短縮、残存抗菌成分の除去等の点で、有効成分濃度が0.1〜10重量%のものを用いることが好ましい。 In addition, the bactericidal agent according to the present invention may be any liquid as long as it has a bactericidal action or an antibacterial action, such as a liquid or solid bactericidal component in the form of an aqueous solution. For example, peracetic acid water, hydrogen peroxide water containing peracetic acid, hydrogen peroxide water, ozone water, ethanol, saline, electrolytic acid water, organic acid solution, inorganic acid solution, and the like. In addition, although these bactericides depend on the type of bactericidal component, it is preferable to use those having an active ingredient concentration of 0.1 to 10% by weight in terms of shortening the bactericidal time and removing the remaining antibacterial component.
また、本発明に係る包装材料は、基材フィルムと他のフィルムとを積層した積層フィルム、あるいは基材フィルムに塗料を塗工したものが適用できる。基材フィルムとしては、例えば、低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、線状低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、ポリメチルペンテン樹脂、ポリブテンポリマー樹脂;ポリエチレンまたはポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸で変性した酸変性ポリオレフィン樹脂;ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂等のフィルムが適しており、延伸又は未延伸のフィルムで良い。 The packaging material according to the present invention may be a laminated film obtained by laminating a base film and another film, or a base film coated with a paint. Examples of the base film include low density polyethylene resin, medium density polyethylene resin, high density polyethylene resin, linear low density polyethylene resin, polypropylene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, ethylene-acrylic acid copolymer. Polymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ethylene-propylene copolymer, polymethylpentene resin, polybutene polymer resin; polyolefin such as polyethylene or polypropylene Acid-modified polyolefin resin obtained by modifying acrylic resin with unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid; polyvinyl acetate resin, poly (meth) acrylic resin, polyvinyl Films such as thermoplastic resins such as a resin is suitable, it is a film of stretched or unstretched.
また、上記他のフィルムとしては、例えば、ポリテレフタル酸エステル、ポリプロピレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ塩化ビニルエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、アクリル系樹脂、セルロースアセテートのフイルム、セロハン等のフイルム、紙、合成紙、アルミニウム箔などが例示できる。 Examples of the other film include polyterephthalic acid ester, polypropylene, low density polyethylene, medium density polyethylene, high density polyethylene, polystyrene, polycarbonate, polyamide, saponified polyvinyl chloride ethylene-vinyl acetate copolymer, acrylic Examples thereof include a film based resin, a film of cellulose acetate, a film such as cellophane, paper, synthetic paper, and aluminum foil.
また、包装材料にガスバリアー性が必要な場合には、ガスバリアー層を有する包装材料を使用することができる。ガスバリアー層としては、例えば、無機酸化物の薄膜、あるいはガスバリアー性樹脂層が利用できる。 Moreover, when a gas barrier property is required for the packaging material, a packaging material having a gas barrier layer can be used. As the gas barrier layer, for example, an inorganic oxide thin film or a gas barrier resin layer can be used.
また、無機酸化物の薄膜としては、金属の酸化物をアモルファス(非晶質)化した薄膜が例示できる。無機酸化物としては、例えば、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、カリウム(K)、錫(Sn)、ナトリウム(Na)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)などの酸化物が使用できる。 Examples of the inorganic oxide thin film include a thin film obtained by making a metal oxide amorphous. Examples of the inorganic oxide include silicon (Si), aluminum (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), potassium (K), tin (Sn), sodium (Na), boron (B), titanium ( Oxides such as Ti), lead (Pb), zirconium (Zr), yttrium (Y) can be used.
また、ガスバリアー性樹脂層としては、エチレン−ビニルアルコール共重合体フイルム、ポリビニルアルコールフイルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物フィルム、ポリエチレンテレフタレートフイルム、ポリアミドフイルム、ポリビニルアルコールフイルム、各種フィルムにポリ塩化ビニリデンを塗工したフィルム、またアルミニウム箔などが使用できる。 Gas barrier resin layers include ethylene-vinyl alcohol copolymer film, polyvinyl alcohol film, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer film, polyethylene terephthalate film, polyamide film, polyvinyl alcohol film, polychlorinated various films. A film coated with vinylidene, aluminum foil or the like can be used.
次に、図1は本発明の殺菌装置の一実施例の概略を示す概略図である。図1において、
1は過酸化水素水溶液等の殺菌剤を貯留する貯液槽である。この貯液槽1は貯液移送パイプ10を備えており、この貯液移送パイプ10は、フイルター5、切り換えバルブ6、フィルター7、給液ポンプ3、フイルター24、電磁バルブ4を介して噴霧形成部2に接続されている。
Next, FIG. 1 is a schematic view showing an outline of one embodiment of the sterilization apparatus of the present invention. In FIG.
なお、電磁バルブ4は噴霧形成部2に必要な殺菌剤を送液し、必要外の殺菌剤を貯液槽1に送液させる切り換え用として用いられる。
In addition, the electromagnetic valve 4 is used for switching to send a necessary sterilizing agent to the spray forming unit 2 and to send an unnecessary sterilizing agent to the
また、噴霧形成部2の底部下側に超音波発生装置が設けられている。そして、噴霧形成部2に貯蔵された殺菌剤が超音波発生装置により霧化され、上昇パイプ9からホットエアー送風パイプ28に導入される。
In addition, an ultrasonic generator is provided below the bottom of the spray forming unit 2. Then, the disinfectant stored in the spray forming unit 2 is atomized by the ultrasonic generator and introduced into the hot
他方、本発明の殺菌装置にはエアー発生部21が設けられており、このエアー発生部21は、流量制御バルブ20、流量計19、エアーフイルター17を介して、ホットエアー送風パイプ28に接続されている。そして、エアー発生部21で発生したエアーは、前記エアー加熱部16で加熱されホットエアーとなって、ホットエアー送風パイプ28内で霧状殺菌剤と混合される。
On the other hand, the sterilization apparatus of the present invention is provided with an
さらに、ホットエアー送風パイプ28はチャンバー25に接続されており、混合されたホットエアーと霧状殺菌剤とは、チャンバー25内の殺菌部26に導入される。
Furthermore, the hot
殺菌部26に導入される霧状殺菌剤の温度は、包装材料に応じて40℃〜150℃程度の温度が適宜選定使用される。
A temperature of about 40 ° C. to 150 ° C. is appropriately selected and used as the temperature of the mist sterilizing agent introduced into the sterilizing
また、殺菌部26に導入される霧状殺菌剤粒子の大きさは特に限定されるものではないが、小さい方が好ましく、例えば10μm〜30μmである。
Moreover, although the magnitude | size of the atomized germicide particle | grains introduce | transduced into the
また、エアー加熱部16と殺菌部33の間のホットエアー送風パイプ28は保温材45によって保温されている。
The hot
さらに、図には示していないが、ホットエアー送風パイプ28の殺菌部26の入口近縁にホットエアーの温度を制御する温度センサーが設けられている。この温度センサーにより、包装材料に付着させる殺菌剤を常に適宜の温度に制御できる。
Further, although not shown in the drawing, a temperature sensor for controlling the temperature of hot air is provided in the vicinity of the inlet of the sterilizing
また、ホットエアー送風パイプ28内のホットエアーにより霧状殺菌剤がチャンバー25の殺菌部26に導入される。
Further, the mist sterilizing agent is introduced into the sterilizing
また、上記フイルター5は殺菌剤に混入するけん濁物質および浮遊物質あるいは異物を取り除くものである。フイルター5としては、例えば、フィルタープレス(濾過すべき液を濾紙あるいは濾布を通して行う濾過装置)を用いることができる。 The filter 5 removes suspended substances and suspended substances or foreign matters mixed in the bactericide. As the filter 5, for example, a filter press (a filtration device for performing a liquid to be filtered through a filter paper or a filter cloth) can be used.
さらに、切り換えバルブ6は、殺菌剤を噴霧形成部2方向に送液する場合と、貯液槽1の殺菌剤を交換したり、あるいは廃棄する際に送液方向が切り換えられるものであれば良い。例えば三方バルブなどが使用できる。
Furthermore, the switching valve 6 only needs to be capable of switching the liquid feeding direction when the bactericide is fed in the direction of the spray forming unit 2 and when the bactericide in the
また、バルブは青銅製、鋳鋼製あるいは鍛鋼製等非常に多くあるが、好ましくはステンレス製が良い。 There are many valves such as bronze, cast steel or forged steel, but stainless steel is preferable.
また、貯液槽1の底部下側面には、貯液槽1に貯留されている殺菌剤を排出するための貯液槽排液切り換えバルブ30が設けられている。このバルブ30はは青銅製または鋳鋼
製あるいは鍛鋼製等のバルブが使用できるが、好ましくはステンレス製である。
Further, a liquid storage tank
また、貯液槽1の供液ポンプ3としてはターボ形ポンプが使用できる。例えば、遠心ポンプ、斜流ポンプ、軸ポンプである。
Further, a turbo pump can be used as the liquid supply pump 3 of the
また、供液ポンプ3として容積形ポンプを使用することもできる。例えば、往復ポンプ、回転ポンプである。または供液ポンプ3として特殊ポンプを使用することもできる。例えば、渦流ポンプ、気泡ポンプ、水撃ポンプ、粘性ポンプ等である。中でも、吐出量、全揚程(ポンプ運転によってつくられる全ヘッド)に適用できるターボ形ポンプが望ましい。 A positive displacement pump can also be used as the liquid supply pump 3. For example, a reciprocating pump or a rotary pump. Alternatively, a special pump can be used as the liquid supply pump 3. For example, a vortex pump, a bubble pump, a water hammer pump, a viscous pump, or the like. Among these, a turbo pump that can be applied to the discharge amount and the total head (all heads produced by pump operation) is desirable.
さらに図には示していないが貯液槽1に貯液される殺菌剤の濃度もセンサーにより計測されている。このため、制御盤からの信号によって濃度調整等ができ、その濃度は常に一定に保たれている。
Further, although not shown in the figure, the concentration of the bactericide stored in the
また、エアー発生部21は、エアー供給源としてのエアーブロアーと、このエアーブロアーとダクトを介して連設されたフイルターとを有している。また、エアー供給源としてエアーブロアーに代えてエアーコンプレッサーを使用することもできる。この場合には、エアーコンプレッサーから圧縮エアーを供給する。さらに、圧縮エアー等を供給する際に発生する水滴等を排出するためのドレン用のドレンパイプ22と、ドレンパイプ22の先端に切り換えバルブ23がエアー発生部21の下部に設けられている。
The
また、図1に示す装置では、エアー発生部21で発生したエアーの供給量を変えるために、流量制御バルブ20が設けられている。
Further, in the apparatus shown in FIG. 1, a
流量制御バルブ20としては、絞りバルブ、スローリターンバルブ、流量調整バルブ、バイパス形流量調整バルブ、分流バルブなどが使用できる。上記流量調整バルブ、バイパス形流量調整バルブ、分流バルブなどは一般に圧力補償機能を有しており、背圧や負荷によって生じた圧力変化にかかわらず流量を一定に保持することができる。
As the flow
また、図1に示す装置では、エアーの流量を測定する流量計17が設けられており、流量が設定通りに送風されているか否か確認することができる。流量計17としては、例えば、容積流量計、超音波流量計、電磁流量計、カルマン渦流量計、トーマス計、ガソメーター等が使用できる。容積流量計としては、例えば、往復ピストン式、ルーツ式、ベーン式、ドラム式、バック式が安価で市販されている。
Moreover, in the apparatus shown in FIG. 1, the
また、流量計17とエアー加熱部16間にはエアーフイルター18が設けられている。このエアーフイルター18は気体と、ダストなどの固形物質や固体と液体を分離する。エアーフイルター18としては、使用目的に応じて様々なものが使用でき、その種類は非常に多い。ガラスウール、ガラスウールメンブラン、ステンレス鋼の網、焼結合金、セラミックなどをフイルターエレメント(濾過材)として使用したフイルターが例示できる。ダストの粒子によりフイルターエレメントのメッシュの大きさ等を考慮して適宜材質等が選定される。
An
次ぎに、図2は本発明の殺菌装置の一実施例の概略を示す概略図である。図2においては、チャンバー25内の殺菌部26でホットエアー送風パイプ28と噴射部材40とが接続されており、噴射部材40の噴射口51から包装材料35の表面に向けて殺菌剤が噴霧される。
Next, FIG. 2 is a schematic view showing an outline of one embodiment of the sterilizing apparatus of the present invention. In FIG. 2, the hot
上記、噴射部材40とホットエアー送風パイプ28は図7に示すへルールユニオン46
によって接続されている。へルールユニオン46は、へルール47、48により、へルールガスケットを介してジョイントリング50で接続されている。へルールユニオン46で接続されていことにより噴射部材40が容易に取り付けられると同時に、容易に取り外しすることができる。さらにサニタリー対応がなされている。
The
Connected by. The
また、上記へルールガスケットとしては、シリコン、アクリロニトリルーブタジエンゴム(NBR)、エチレンプロピレンジエン三成分共重合体ゴム(EPDM)、フロロプロピレンメタクリレート共重合体(FPM)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の材質のものが適宜使用される。 Examples of the ferrule gasket include silicon, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), ethylene propylene diene ternary copolymer rubber (EPDM), fluoropropylene methacrylate copolymer (FPM), polytetrafluoroethylene (PTFE), and the like. These materials are appropriately used.
また、噴射部材40の噴射口51近傍に電極芯34が埋め込まれ、直流電源31によって負の高電圧が印加され、噴霧された霧状殺菌剤36に対して、コロナ放電により負の電荷を帯電させる。
In addition, an
さらに、包装材料35が走行する下側方向に、包装材料の走行する方向と同じ方向に走行している帯状部材32が設けられている。そして、この帯状部材32の裏側にアース電極(正極)板33が接地されている。
Furthermore, the strip | belt-shaped
そして、霧状殺菌剤36は、噴射部材40の電極芯とアース電極板33との間に存在する電界によって、包装材料35に静電的に付着する。なお、この後、包装材料は加熱部37で加熱され、殺菌剤36が分解又は乾燥される。
The mist-
次ぎに、図3は本発明の包装材料の殺菌装置の他の一実施例の概略を示す概略図である。図3に示すように、チャンバー25には、帯状部材32と、この上に包装材料を載置する搬送ベルト55と、殺菌された包装材料を次工程に移行させる搬出ベルト56が設けられている。包装材料(例えば図3に示す紙製容器41、あるいは図4に示すプラスチックボトル42)は搬送ベルト55によって搬入され、帯状部材32上に載置される。そして、帯状部材32の走行中に、噴射部材40の噴射口51から殺菌剤36が噴霧される。
Next, FIG. 3 is a schematic view showing an outline of another embodiment of the packaging material sterilizing apparatus of the present invention. As shown in FIG. 3, the
上記殺菌剤36は、噴射部材40の電極芯とアース電極板33との間に存在する電界によって、包装材料35に静電的に付着する。なお、この後、包装材料は加熱部37で加熱され、殺菌剤36が分解又は乾燥される。
The sterilizing
次に、図5は本発明の殺菌装置の他の一実施例の概略を示す概略図である。図5においては、包装材料として、上面に小さな開口部54を有する円筒形容器43が適用される。
Next, FIG. 5 is a schematic view showing an outline of another embodiment of the sterilizing apparatus of the present invention. In FIG. 5, a
従来このような形状の容器内部を殺菌する場合、その開口部54から霧状殺菌剤36を噴霧して行っていたが、上部天板44の内側面の殺菌は困難であり、噴霧時間を長くしたり、噴霧する噴射圧を強くして行っていた。それでも均一で充分に上部天板44の内側面に霧状殺菌剤36を付着させることは非常に困難であった。
Conventionally, when the inside of a container having such a shape is sterilized, the mist-
また、図5においては、円筒形容器43の開口部54の大きさと略同様か、少し小さめに構成されているテーパー状の噴射部材40が使用されている。なお、この噴射部材40は、ホットエアー送風パイプ28とへルールユニオン46で接続されている。噴射部材40の噴射口51近傍に電極芯34が埋め込まれており、直流電源31によって負の高電圧が印加されている。そして、噴射部材40の噴射口51から噴霧された霧状殺菌剤36には、コロナ放電により負の電荷が帯電される。
Further, in FIG. 5, a
さらに、円筒形容器43が載置されている下側方向に、帯状部材32が設けられて、この帯状部材32裏側にアース電極(正極)板33が接地されている。そして、霧状殺菌剤
36は、噴射部材40の電極芯とアース電極板33との間に存在する電界によって、円筒形容器43内部に運ばれて静電的に付着する。このため、円筒形容器43の上部天板44内側面にも均一で充分に効率良く霧状の酸化水素水溶液等の殺菌剤36が付着される。
Further, a band-shaped
また、図6は本発明の殺菌装置の他の一実施例の概略を示す概略図である。図6においては、包装材料として注出口付包装袋60を使用する。 FIG. 6 is a schematic view showing an outline of another embodiment of the sterilizing apparatus of the present invention. In FIG. 6, the packaging bag 60 with a spout is used as a packaging material.
図6においても、注出口付包装袋53の注出口開口部52の大きさと略同様か、少し小さめの噴射口51が設けられているテーパー状の噴射部材40を使用する。なお、この噴射部材40は、ホットエアー送風パイプ28とへルールユニオン46で接続されている。噴射部材40の噴射口51近傍に電極芯34が埋め込まれており、直流電源31によって負の高電圧が印加されている。そして、噴射部材40の噴射口51から噴霧された霧状殺菌剤36には、コロナ放電により負の電荷が帯電される。
Also in FIG. 6, a taper-shaped
さらに、注出口付包装袋53が載置されている下側方向に、帯状部材32が設けられて、この帯状部材32裏側にアース電極(正極)板33が接地されている。そして、霧状殺菌剤36は、噴射部材40の電極芯とアース電極板33との間に存在する電界によって、注出口付包装袋53内部に運ばれて静電的に付着する。このため、円筒形容器43の上部天板44内側面にも均一で充分に効率良く霧状の酸化水素水溶液等の殺菌剤36が付着される。
Further, a band-shaped
本発明の噴霧殺菌装置は長尺の包装材料あるいはプラスチック容器、プラスチックカップ、プラスチックボトル等の食品用包装材料の殺菌に適用することができる。また、この他、手術室や、クリーンルーム等で使用する各種備品の殺菌にも利用できるなど、広い分野に利用できる。 The spray sterilization apparatus of the present invention can be applied to sterilization of long packaging materials or food packaging materials such as plastic containers, plastic cups, and plastic bottles. In addition, it can be used in a wide range of fields, such as sterilization of various equipment used in operating rooms and clean rooms.
1…貯液槽
2…噴霧形成部
3…給液ポンプ
4…電磁バルブ
5…フイルター
6…切り換えバルブ
7…フイルター
8…フイルター
9…上昇パイプ
10…フローパイプ
11…フイルター
12…リターンパイプ
13…切り換えバルブ
14…混流部
15…エアーフイルター
16…エアー加熱部
17…エアー送風パイプ
18…フイルター
19…流量計
20…流量制御バルブ
21…エアー発生部
22…ドレンパイプ
23…切り換えバルブ
24…フイルター
25…チャンバー
26…殺菌部
27…乾燥部
28…ホットエアー送風パイプ
29…貯液槽排液パイプ
30…貯液槽排液切り換えバルブ
31…直流電源
32…帯状部材
33…アース電極板
34…電極芯
35…包装材料
36…霧化した過酸化水素水溶液等の殺菌剤
37…加熱部
38…巻き出し部
39…巻き取り部
40…噴射部材
41…紙製包装容器
42…プラスチックボトル
43…円筒容器
44…上部天板
45…保温材
46…へルールユニオン
47…へルール
48…へルール
49…へルールガスケット
50…ジョイントリング
51…噴射口
52…注出口付包装袋
53…注出口開口部
54…開口部
55…搬送ベルト
56…搬出ベルト
DESCRIPTION OF
Claims (2)
霧状殺菌剤を噴霧する噴霧部材と、
この噴霧部材の噴射口近傍に設けられ、霧状殺菌剤を帯電させる電極芯と、
霧状殺菌剤が噴霧される包装材料の下方に設けられたアース電極板と、
を具備することを特徴とする包装材料の噴霧殺菌装置。 A spray sterilization device for spraying and sterilizing a packaging material with a mist sterilizing agent such as an aqueous hydrogen peroxide solution,
A spray member for spraying a mist-like disinfectant;
An electrode core that is provided near the injection port of the spray member and charges the mist-like disinfectant;
An earth electrode plate provided below the packaging material to which the mist-like disinfectant is sprayed;
A spray sterilization apparatus for packaging material, comprising:
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