JP2013189235A

JP2013189235A - プリフォーム殺菌方法及び装置

Info

Publication number: JP2013189235A
Application number: JP2012057829A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Miyahara; 美啓宮原; Hirotaka Tsuchiya; 博隆土屋; Yoshio Nishida; 吉男西田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2012-03-14
Publication date: 2013-09-26
Anticipated expiration: 2032-03-14
Also published as: JP5919913B2

Abstract

【課題】プリフォームを簡易かつ迅速に殺菌する。
【解決手段】有底筒状に形成された多数のプリフォーム（１）をコンベア（４）上に投入して不揃いな横臥状態にし、これらプリフォームを、コンベアごとチャンバ（５）内を通過させ、チャンバ内ではコンベアの両側からコンベアを横切る方向に過酸化水素水をスプレーし、このスプレーした過酸化水素水をコンベア上のプリフォーム（１）の内外面に付着させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ボトル等の容器を作るためのプリフォームを殺菌する方法及び装置に関する。

従来、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のボトルを過酸化水素水で殺菌するには、ボトルをチャンバ内に導き、過酸化水素水をチャンバ内にスプレーし、かつチャンバ内に空気流を導入するようにしている。これにより、複雑な形状を有するボトルであっても過酸化水素水のミストがボトル表面に均一に付着するようにし、ボトル表面がむらなく殺菌されるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

また、ボトル成形前のプリフォームの段階で殺菌することも試みられている。すなわち、プリフォームの口部を垂直下方に開口したノズルに正対させ、過酸化水素等の薬剤をノズルから噴射し、続いてプリフォームを加熱炉内に導入し、プリフォームをブロー成形温度まで加熱するとともに殺菌効果を高め、しかる後に成形型で挟みボトルにブロー成形している（例えば、特許文献２参照。）。

また、プリフォームの段階で殺菌する場合、各々過酸化水素水溶液を滴下した多数のプリフォームをコンテナ内に入れて密封し、このコンテナを輸送、保管する際にコンテナ内で気化した過酸化水素の蒸気でプリフォームの内外面を殺菌することも試みられている。コンテナの搬入先でコンテナから取り出されたプリフォームは搬入先の成形機によって無菌状態のボトルに成形されることとなる（例えば、特許文献３参照。）。

特開平５−６５１４８号公報特表２００１−５１０１０４号公報特開２０００−３２６９３５号公報

従来の過酸化水素水のミストを用いてボトルを殺菌する方法は、過酸化水素水のミストを微細化する必要があることから、高価なミスト生成器を使用しなければならず、そのため、コストアップを招くという問題がある。

また、プリフォームに過酸化水素等の薬剤を噴射する方法は、プリフォームを正立状態で整列走行させる必要があり、しかも薬剤を付着させた後ただちに加熱炉内に導く必要がある。このため、殺菌システムが複雑化、大型化し、コストアップを招くという問題がある。

また、プリフォームに過酸化水素水溶液を滴下して殺菌する方法は、プリフォームを整列させて搬送する必要があり、大量のプリフォームを高速で処理することが困難である。さらに、過酸化水素水溶液は各プリフォームに定量だけ滴下するようになっているため、過酸化水素水溶液を計量しつつ吐出する高価な装置が必要になるという欠点がある。

本発明は、このような問題点を解消することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。

すなわち、請求項１に係る発明は、有底筒状に形成された多数のプリフォーム（１）をコンベア（４）上に投入して不揃いな横臥状態にし、これらプリフォーム（１）を、コンベア（４）ごとチャンバ（５）内を通過させ、チャンバ（５）内ではコンベア（４）の両側からコンベア（４）を横切る方向に過酸化水素水をスプレーし、このスプレーした過酸化水素水をコンベア（４）上のプリフォーム（１）の内外面に付着させるプリフォーム殺菌方法を採用する。

請求項２に記載されるように、請求項１に記載のプリフォーム殺菌方法において、上記過酸化水素水は加圧エアを用いた二流体スプレーによりミスト化することができる。

請求項３に記載されるように、請求項１又は請求項２に記載のプリフォーム殺菌方法において、上記過酸化水素水の濃度は２０％〜３５％としてもよい。

請求項４に記載されるように、請求項２又は請求項３に記載のプリフォーム殺菌方法において、過酸化水素水のミストに４０℃〜１５０℃に加温された空気を混合してもよい。

請求項５に記載されるように、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のプリフォーム殺菌方法において、プリフォーム（１）の殺菌を開始する前に予め上記チャンバ（５）内を過酸化水素水のスプレーにより殺菌しておいてもよい。

また、請求項６に係る発明は、有底筒状に形成されたプリフォーム（１）を横臥状態で乗せて搬送するコンベア（４）と、このコンベア（４）の水平走行部に設置されたチャンバ（５）と、このチャンバ（５）内で上記コンベア（４）の両側からコンベア（４）を横切る方向に過酸化水素水をスプレーし、過酸化水素水をコンベア（４）上のプリフォーム（１）の内外面に付着させるスプレーノズル（１０）とを具備した殺菌装置を採用する。

本発明によれば、有底筒状に形成された多数のプリフォーム（１）をコンベア（４）上に投入して不揃いな横臥状態にし、これらプリフォーム（１）を、コンベア（４）ごとチャンバ（５）内を通過させ、チャンバ（５）内ではコンベア（４）の両側からコンベア（４）を横切る方向に過酸化水素水をスプレーし、このスプレーした過酸化水素水をコンベア（４）上のプリフォーム（１）の内外面に付着させるプリフォーム殺菌方法であるから、プリフォーム成形機から放出されるプリフォーム（１）をコンベア（４）で受け止め、コンベア（４）上で横臥状態にしたままコンベア（４）ごとチャンバ（５）内に導入することで足りる。そして、チャンバ（５）内ではコンベア（４）の両側からコンベア（４）を横切る方向に過酸化水素水をスプレーするので、過酸化水素水のミストはコンベア（４）上のプリフォーム（１）の外面に付着する。その際、プリフォーム（１）はコンベア（４）上で振動等によって横転しうるので過酸化水素水がプリフォーム（１）の外面にまんべんなく均一に付着する。また、同時に過酸化水素水のミストは横向きになったプリフォーム（１）の口部からもプリフォーム（１）内に流入し、プリフォーム（１）内面にも均一に付着する。これにより、プリフォーム（１）の全表面が過酸化水素によって適正に殺菌される。また、上記本発明の方法を採用する結果、従来のようなプリフォーム整列装置や高価な過酸化水素水定量吐出装置を必要とせず、大量のプリフォームを確実にかつ安価にて殺菌することができる。

本発明に係る殺菌方法により殺菌しうるプリフォームの一例を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）正面図である。本発明に係るプリフォーム殺菌方法を実施するための装置の概略を示す部分切欠平面図である。上記装置の概略を示す垂直断面図である。

以下に本発明を実施するための形態について説明する。

本発明が殺菌の対象とするプリフォームは、ＰＥＴを射出成形することによって、試験管状の有底筒状体として形成される。プリフォームは、後に所望の形状のボトル（図示せず）に成形されるが、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、プリフォーム１には、成形後のボトルにおけると同様な口部１ａをその成形当初に付与される。この口部１ａの外周面にはプリフォーム１の成形と同時に雄ネジ２が形成される。この雄ネジ２は、ボトルの口部１ａに被せられるキャップ（図示せず）の雌ネジと螺合可能である。雄ネジ２の下方には後にボトル内へ飲料等を充填する際に利用されるサポートリング３が形成される。

このプリフォーム１を殺菌する装置は、図２及び図３のように構成される。

図２及び図３中、符号４は無端ベルト式のコンベアを示す。このコンベア４の矢印で示す走行方向の上流側には、プリフォーム成形機（図示せず）が配置される。プリフォーム成形機から放出される成形済のプリフォーム１はコンベア４の上流部で図示しないホッパ等の使用によって受け止められる。図２に示すように、成形されたプリフォーム１は、コンベア４上に不揃いな向きで横臥状態になって乗せられる。

コンベア４の中間部は水平に走行可能であり、この中間部にはチャンバ５がフード状に被せられる。

チャンバ５は、コンベア４を両側から挟むように配置される両側壁６と、両側壁６の前後端に配置された前後壁７，８と、両側壁６及び前後壁７，８の上側を遮蔽する天壁９とを有する。

両側壁６には、コンベア４の側縁側からコンベア４を横切る方向に過酸化水素水をスプレーするスプレーノズル１０が各々取り付けられる。スプレーノズル１０は両側壁６に一個ずつ取り付けることも可能であるが、望ましくは両側壁６にコンベア４の走行方向に向かって複数個ずつ配列される。

また、スプレーノズル１０としては望ましくは二流体スプレーノズルが採用され、各ノズル１０の一方の流路から過酸化水素水が供給され、他方の流路からは加圧エアが供給されるようになっている。

加圧エアが二流体スプレーノズル１０内を高速で流れると、過酸化水素水が加圧エアに取り込まれミストとなって各ノズル１０の先端からチャンバ５内に吐出される。この過酸化水素水の噴霧によるミストがコンベア４上のプリフォーム１の表面に付着する。

このミストに４０℃〜１５０℃の加温エアを混合してプリフォーム１に噴霧してもよい。

図２及び図３中、符号１２はこの加温エアを噴射するノズルを示す。このノズルから噴射された加温エアは上記二流体スプレーノズル１０でミスト化された過酸化水素水と混じり合い、ミストを加温しつつプリフォームに向かって流れる。このミストの加温により、殺菌効果が高まる。

また、過酸化水素水のミストはチャンバ５内でコンベア４の両側からコンベア４を横切る方向に吐出され、プリフォーム１はコンベア４上で振動等によって横転しうるので過酸化水素水がプリフォーム１の外面にまんべんなく均一に付着する。同時に過酸化水素水のミストは横向きになったプリフォーム１の口部１ａからもプリフォーム１内に流入し、プリフォーム１の内面に均一に付着する。さらに、二流体スプレーノズル１０から吐出された過酸化水素水のミストはチャンバ５内に充満して循環することから、この流れに乗ったミストもプリフォーム１の表面に均一に付着する。これにより、プリフォーム１の全表面が過酸化水素によって適正に殺菌される。

上記プリフォーム１の殺菌に用いる過酸化水素水の濃度は２０％〜３５％であるのが望ましい。濃度が２０％よりも小さいと、芽胞細菌が生残する等殺菌不良が生じやすくなり、また、３５％よりも大きいと、多くの過酸化水素がプリフォームに残留しやすくなる。

また、上記ミストには４０℃〜１５０℃の加温エアを混ぜるのが望ましい。ミストの温度は４０℃よりも低いと、殺菌不良を生じ易くなり、１５０℃よりも高いと、プリフォームに変形を生じ易くなるという問題がある。

上記チャンバ５の前後壁７，８には、コンベア４とその上に乗ったプリフォーム１が通過することができるように、開口７ａ，８ａが形成される。また、天壁９には排気ダクト１１が連結される。上記チャンバ５内に吐出された過酸化水素水のミストは図示しないブロアの駆動により排気ダクト１１内に吸引され、回収装置へと流れる。これにより、過酸化水素水のミストは前後壁７，８の開口７ａ，８ａ等からチャンバ５外への流出が防止される。

上記コンベア４におけるチャンバ５よりも下流側は、図示しないコンテナ等の大型容器に向かって伸びている。上記チャンバ５内で過酸化水素水のミストが付着したプリフォーム１は、コンベア４により大型容器へと運ばれ、大型容器内に投入される。大型容器は所定量のプリフォーム１が入れられた後密閉され、保管され、ボトルに成形する工場へと搬送される。この保管、搬送の間においてもプリフォーム１はプリフォーム１と共に大型容器内に閉じ込められた過酸化水素によって殺菌される。

また、上記コンベア４の上記チャンバ５よりも下流側がブロー成形機に接続されている場合は、殺菌されたプリフォーム１は直ちにブロー成形に付され、ボトル等の容器に成形される。さらに、ブロー成形機が飲料等の内容物充填機に接続されている場合は、ボトル等の容器に飲料等の内容物が充填され、密封され、無菌充填包装品として排出される。

次に、上記プリフォーム殺菌装置の作用をプリフォーム殺菌方法と共に説明する。

プリフォーム１の殺菌処理を開始する前に予めスプレーノズル１０から過酸化水素水がチャンバ５内にスプレーされ、チャンバ５内が殺菌処理される。

プリフォーム成形機の稼働により、成形されたプリフォーム１が走行するコンベア４の上流側に投入される。プリフォーム成形機から放出されるプリフォーム１はコンベア４の上流部で受け止められ、図２に示すように、コンベア４上に不揃いな横臥状態となる。

コンベア４上のプリフォーム１はコンベア４と共にチャンバ５内に入り、スプレーノズル１０により過酸化水素水をスプレーされる。

このスプレーされた過酸化水素水のミストには、ノズル１２から噴射される加温エアが必要に応じて混ぜられる。

過酸化水素水のミストはチャンバ５内でコンベア４の両側からコンベア４を横切る方向に吐出され、また、プリフォーム１はコンベア４上で振動等によって横転しうるので過酸化水素水がプリフォーム１の外面にまんべんなく均一に付着する。

過酸化水素水のミストは横向きになったプリフォーム１の口部１ａからもプリフォーム１内に流入し、プリフォーム１の内面に均一に付着する。

スプレーノズル１０から吐出された過酸化水素水のミストは、チャンバ５内に充満して循環することから、このミストも流れつつプリフォーム１の表面に均一に付着する。これにより、プリフォーム１の全表面が過酸化水素によって均一に殺菌される。

プリフォーム１は過酸化水素水のミストを吹き付けられつつコンベア４と共にチャンバ５を通過し、コンテナ等の大型容器内に投入される。あるいはコンテナ等に梱包されることなくブロー成形機、充填機へと搬送され、無菌包装体となって排出される。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく種々の形態にて実施可能である。

３５％濃度の過酸化水素水と加圧エアを２流体スプレーに供給して過酸化水素水のミストを生成し、この生成したミストに６０℃の加温エアを混合し、ノズルよりチャンバ内に過酸化水素水のミストを噴霧した。チャンバは幅１，０００ｍｍ、長さ１，５００ｍｍ、高さ２００ｍｍの無底箱型とし、幅６００ｍｍのコンベア上の定位置に設置した。コンベアに容量５００ｍＬボトル用プリフォームを８６０本／分供給し、コンベアは０．２ｍ／秒の速度で運転した。このとき、プリフォーム１本当たりの過酸化水素水の付着量は約５０ｍｇであった。

Bacillus.subtilisを指標菌として殺菌力を評価したところ、プリフォームの内面は４．２Ｄ、外面は５．３Ｄであった。

また、このプリフォームをボトルに成形し、水を充填して過酸化水素の残留量を測定したところ、０．０１２ｐｐｍであった。

１…プリフォーム
４…コンベア
５…チャンバ
１０…スプレーノズル

Claims

有底筒状に形成された多数のプリフォームをコンベア上に投入して不揃いな横臥状態にし、これらプリフォームを、コンベアごとチャンバ内を通過させ、チャンバ内ではコンベアの両側からコンベアを横切る方向に過酸化水素水をスプレーし、このスプレーした過酸化水素水をコンベア上のプリフォームの内外面に付着させることを特徴とするプリフォーム殺菌方法。
請求項１に記載のプリフォーム殺菌方法において、上記過酸化水素水は加圧エアを用いた二流体スプレーによりミスト化することを特徴とするプリフォーム殺菌方法。
請求項１又は請求項２に記載のプリフォーム殺菌方法において、上記過酸化水素水の濃度を２０％〜３５％とすることを特徴とするプリフォーム殺菌方法。
請求項２又は請求項３に記載のプリフォーム殺菌方法において、上記過酸化水素水のミストに４０℃〜１５０℃の加温エアを混合することを特徴とするプリフォーム殺菌方法。
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のプリフォーム殺菌方法において、プリフォームの殺菌を開始する前に予め上記チャンバ内に過酸化水素水をスプレーすることによりチャンバ内を殺菌しておくことを特徴とするプリフォーム殺菌方法。
有底筒状に形成されたプリフォームを横臥状態で乗せて搬送するコンベアと、このコンベアの水平走行部に設置されたチャンバと、このチャンバ内で上記コンベアの両側からコンベアを横切る方向に過酸化水素水をスプレーし、過酸化水素水をコンベア上のプリフォームの内外面に付着させるスプレーノズルとを具備したことを特徴とする殺菌装置。