JP2022540151A - 前駆物質とプラズマとを混合して得られる反応種を用いたプリフォームの除染方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、熱可塑性材料から作られたプリフォーム（１４）の少なくとも一部を、前駆物質（ＡＰ）と、キャリアガス（Ｇ）の反応器（４０）内への注入によって生成されたプラズマ（Ｐ）とを混合して得られる反応種（ＲＳ）に曝すことによってプリフォーム（１４）を除染する方法であって、前駆物質（ＡＰ）とプラズマ（Ｐ）との混合は、プリフォーム（１４）と接触する前に反応器（４０）の外側でのみ行われることを特徴とする方法に関する。本発明はまた、本方法を行うための除染装置（５０）に関する。

Description

本発明は、プリフォームの少なくとも一部を、前駆物質と、キャリアガスを反応器に注入することによって生成されるプラズマとを混合して得られる反応種に曝すことによって熱可塑性材料のプリフォームを除染する方法に関する。

食品包装の分野において、食品を受け入れるように意図された容器の少なくとも幾つかの部分、特に容器の内部及び首部を消毒又は滅菌するための除染処理を行うことが知られている。

適用される除染処理は、製品の保存を可能にするために、特に病原菌、細菌、胞子、カビなどの微生物有機体又は微生物の存在を全滅させるか又は少なくとも減少させることを目的とする。

「容器」とは、例えばボトル、フラスコ、ポットなどの中空体を意味し、これらはすべて、射出成形によって予め製造されることが最も多い熱可塑性プリフォームの変形によって得られる容器である。プリフォームは、特に、製造プロセスにおいて最終形状に形成されるように意図された本体を備え、また、最終形状を既に有する首部も備える。

熱可塑性物質のうち、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）がこれらの用途に最も一般的に使用される。

容器の製造中、プリフォームの本体は、その構成材料を軟化させるために、まず炉内で熱的に調整される。この目的のために、炉は特に、例えば赤外線ランプによる加熱電磁放射線の放射による加熱装置を備える。このようにして軟化させられたプリフォームは、次いで、引き抜きの有無にかかわらず、圧力下で少なくとも１種類の流体を用いて金型内に流体を吹き込むことによって容器へ変形される。プリフォームの首部は、容器製造プロセス中に変形しないように充分に冷たい温度に保たれる。

変形例として、射出成形プリフォームは、その場合に予備的な熱調節を必要とすることなく直接容器へ変形される。

従来技術において、プリフォームの除染は、特に過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）又は同様の特性を有する他の何らかの製品、すなわち殺菌剤、殺ウイルス剤、殺真菌剤などを含む滅菌剤を用いて「化学経路」によって行われる。それは、より詳細には、反応種、特に活性酸素種（ＲＯＳ）へ分解されることができる、いわゆる「前駆」物質である。活性酸素種は、特にヒドロキシルラジカル、スーパーオキシドアニオン、ヒドロキシルイオンなどを含む。細菌及びウイルスは、活性酸素種との接触によって非常に効果的に全滅させられる。

前駆物質の活性酸素種への分解は、例えば、前駆物質を少なくとも所定の最小期間に亘って高温に加熱することによって行われる。

活性酸素種を用いた滅菌は極めて有効である。また、化学反応の最終残渣は水及び二酸素のみから成るため、それは消費者にとって特に無害である。

したがって、過酸化水素と水との溶液などの前駆物質を、プリフォームが炉に入る前に蒸気状態でプリフォームに注入することは既知である。蒸気は、プリフォームの内壁と接触すると凝縮する。次いで、プリフォームが炉に入ると、炉の加熱装置によってプリフォーム本体と同時に、凝縮した前駆物質が加熱される。熱は一般に、プリフォームに含有される前駆物質を部分的に分解するのに充分である。

したがって、プリフォームは、容器が充填されるまで、容器の製造を通じて滅菌雰囲気を含有する。

しかしながら、プリフォームが加熱されている間にプリフォームに含有される前駆物質が受け取る熱量は、一般に、すべての前駆物質を活性酸素種へ分解するのに充分ではない。プリフォームに伝達される熱量は、例えば、プリフォームのサイズ、最終容器の形状、プリフォームの色などに依存する。

この問題を解決するために、前駆物質の大部分が活性酸素種へ分解されるように、プリフォームを炉内で必要以上に長く加熱することができる。

しかしながら、プリフォームを劣化させることなく前駆物質を充分に加熱できるとは限らない。

さらに、プリフォームの本体が、最終容器への成形のための所望の温度に既に達しているにもかかわらずプリフォームを加熱し続ける必要性は、容器の製造コストの増加につながる。

また、活性酸素種の反応からの残留物は無害であるが、前駆物質、特に過酸化水素は、或る用量を超えると有毒となり得る。これにより、特に容器が食品を含有するように意図されている場合に、問題が生じる恐れがある。このため、幾つかの国は、充填後の容器内で許容される前駆物質の残留量に関して厳格な基準を課している。例えば、容器が含有する前駆物質は０．５ｐｐｍ未満でなければならない。

この目的を達成するために、また上述の加熱問題を考慮して、前駆物質を無害な溶媒、例えば水で希釈して、容器に注入される前駆物質の量を減少させることが必要な場合がある。

しかしながら、前駆物質の含有量が少ないと、滅菌処理の有効性が著しく低下する可能性がある。

プラズマを用いて前駆物質を分解することは既に提案されている。この目的のために、空気などのキャリアガスと混合された前駆物質を容量性プラズマ反応器に注入することが知られている。この種の反応器は、間に大きな電位差が印加される２つの電極を含有する反応チャンバを備える。これにより、キャリアガスがイオン化し、前駆物質の活性酸素種への分解が活性化される。この解決手段は、好適には、除染対象物と接触する前であっても前駆物質のほとんどすべてを活性酸素種へ分解することを可能にする。

キャリアガスが少なくとも部分的に反応種へ分解することは既に知られている。しかしながら、前駆物質の存在により、反応種の濃度は極めて高くなる。次いで、反応チャンバは高濃度の活性酸素種を有する。これらの成分、特にヒドロキシルイオンは、非常に強い酸化力を有し、その結果、特に腐食性である。そのため、どのような材料から作られていても、電極は急速に消耗され、非常に頻繁に交換されなければならない。

本発明は、プリフォームの少なくとも一部を、前駆物質と、キャリアガスを反応器に注入することによって生成されるプラズマとを混合して得られる反応種に曝すことにより、熱可塑性材料のプリフォームを除染する方法を提案する。

本発明の方法は、前駆物質とプラズマとの混合が、プリフォームと接触する前に反応器の外側でのみ行われることを特徴とする。

したがって、反応器の電極は、前駆物質とも、プラズマと接触する前駆物質の分解によって得られる反応種とも、決して接触しない。

本発明の方法に特有な他の特徴によれば、
プリフォームの少なくとも１つの内面（２８）が反応種に曝され、反応種は、閉込手段によって決定された時間に亘ってプリフォーム内に閉じ込められ、
方法は、プリフォームを加熱するための炉を備えており、該方法はプリフォームから容器を製造するためのプラントを通ってプリフォームが移送される間に実施され、反応種は、加熱炉におけるプリフォームの加熱の前又は加熱の間にプリフォームに注入され、反応種は、加熱炉を出るまでプリフォーム内に閉じ込められ、
反応種は、プリフォームの首部の内側に固定されることになる閉込手段によってプリフォーム内に閉じ込められ、
反応種は、プリフォームの首部の外側に固定されることになる閉込手段によってプリフォーム内に閉じ込められる。

首部の内側又は外側に固定されたこの閉込手段は、プリフォームの内部をその外部環境に対して隔離することを可能にする。
反応種は、プリフォームを加熱炉内で移動させることができるように、プリフォームをその首部で把持するマンドレルを用いてプリフォーム内に閉じ込められる。
前駆物質は、反応器からの放出時にプラズマと混合される。
前駆物質は過酸化水素を含む。
前駆物質は、プラズマと混合されるときに蒸気状態にある。
前駆物質は、プラズマと混合されるときに霧の形態にある。
キャリアガスは二酸素によって形成される。
キャリアガスは空気である。
反応種は、以下の化学成分、
活性酸素種（ＲＯＳ）、
反応性窒素種（ＲＮＳ）、
オゾン（Ｏ_３）
の１つ又は複数を含む。

本発明はまた、本発明の教示に従って実施される除染方法を適用するための除染装置に関する。

除染装置は、
除染ラインであって、上流端が前駆物質の供給源に接続され、下流端が、プラズマとの混合時に前駆物質の分解によって得られる反応種をプリフォームの少なくとも一部に投射するように意図された少なくとも１つの注入ノズルに接続されている除染ラインと、
プラズマ反応器であって、キャリアガスの供給源に接続され、出口が、未分解の前駆物質が内部を循環するように意図された上流区間と、プラズマとの混合時に前駆物質の分解によって生成される活性酸素種が内部を循環するように意図された下流区間とに除染ラインを分割する分岐管によって除染ラインに接続されているプラズマ反応器と、
を備えることを特徴とする。

本発明の除染装置に特有な他の特徴によれば、
プラズマ反応器は、コロナ放電反応器又は誘電体バリア放電反応器などの低温プラズマ反応器であり、
除染ラインは、プラズマ反応器を有する分岐管の上流に配置された前駆物質の蒸発器を備え、
除染ラインは、分岐管の上流に配置された前駆物質霧化装置を備える。

本発明の他の特徴及び利点は、以下に与えられる詳細な説明を読むと明らかになるであろう。その理解のために、添付図面を参照する。

図１は、本発明の教示に従って実施される除染装置を備えた、プリフォームを成形することによって容器を製造するためのプラントの一例を示す概略上面図である。 図２は、本発明の教示に従って行われる方法の適用によって除染されることができるプリフォームの一例を示す側面図である。 図３は、本発明の教示に従って実施される除染方法を適用するように設計された除染装置を示す概略図である。 図４は、本発明の教示に従って実施される除染方法のブロック図である。 図５は、加熱炉を通ってプリフォームを移送する回転板を備える搬送チェーンの一部を概略的に示す軸線方向断面図である。 図６は、プリフォームに含有される反応種を閉じ込めることができる層状空気流に曝されたプリフォームを概略的に示す側面図である。

以降の説明において、同一の構造又は同様の機能を有する要素には同じ符号を付している。

図１は、容器の大量生産のためのプラント１０を示す。前記プラント１０は、プリフォーム１４を成形することによって最終容器１２を製造することを可能にする。

図２は、熱可塑性材料から作られたプリフォーム１４の一例を示す。ここで、プリフォーム１４は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から作られる。

前記プリフォーム１４は、一般にプラスチックの射出成形によって得られ、得られるべき最終容器１２、特にその形状又はその容量によって決定される特性（寸法、材料の分布など）を有する。

プリフォーム１４は、図２に上下方向に示される主軸線「Ａ」に関する軸対称形状を有する。プリフォーム１４は、特に、下端が底部１８によって閉じられており、上部が首部２２によって半径方向に画定された上側開口部２０によって開口している管状本体１６を備える。プリフォーム１４の主軸線「Ａ」は、首部２２の中央を通る。

プリフォーム１４の首部２２は、プリフォーム１４の射出成形による製造の終わりにその最終形状を有し、最終容器１２の首部に対応する。リップとも呼ばれる首部２２の上側自由端の縁部２４は、プリフォーム１４の内部への唯一のアクセスを構成する円形開口部２０を円周方向に画定する。

図２に示される例において、首部２２は、半径方向に延在し外側に突出するフランジ２６を備える。

本体１６は、図２に破線で示されており、プリフォーム１４の内側に位置する内面２８と、外側に位置する外面３０とを有する管状壁によって画定されている。

プリフォーム１４は、例えば、約２０ｍｍの内径及び約９０ｍｍの全高を持つ開口部２０を有する。本体１６を画定する壁の厚さは、例えば約３ｍｍである。これらの値は非限定的な例として与えられており、プリフォーム１４は、同一の全体的な割合を維持しながら異なる寸法を有してもよい。

再び図１を参照して、製造プラント１０は主に加熱炉３２を備え、加熱炉３２は、材料が可鍛性になるガラス転移温度を超えてプリフォーム１４の本体１６を加熱するための装置３３を備える。プリフォーム１４の首部２２が製造プロセス中に変形しないことを確実にするために、炉３２は、首部２２の温度をそのガラス転移温度より低く保つための手段を備える。

加熱炉３２は、プリフォーム１４を一列に搬送するための装置３５を備える。搬送装置３５は、加熱ステーション１０内の閉回路を循環する個々の支持体を備える。

図２～図４に示される実施形態において、搬送装置３５は、この場合、閉じた移送チェーンのリンクを形成する複数の移送要素３７を備える。各移送要素３７は、少なくとも一つの個々の支持体を担持する。個々の支持体はそれぞれ、マンドレル３９を備える。マンドレル３９は、プリフォーム１４の首部に嵌め込まれるように意図されている。既知の実施形態の例によれば、マンドレル３９には、好適には弾性材料（エラストマなど）から作られ、外径がプリフォーム１４の首部の内径に等しいか又はそれよりわずかに大きいＯリングシールなどの弾性手段（不図示）が設けられて、マンドレル３９が挿入されたときに首部の内壁に対する摩擦によってプリフォーム１４を持ち上げ、また、プリフォームの内部をその外部環境から隔離して、除染の品質を保証する。

一般に各マンドレル３９は、プリフォーム１４の本体の均一な加熱を可能にするために、移送経路の少なくとも一部に沿った変位中にプリフォーム１４をその主軸線の周りで回転させることが可能な、固定ベルト（不図示）と相互作用するピニオン４１などの手段を備える。回転マンドレル３９を有するこの種の移送装置は「回転板」と呼ばれる場合もある。

製造プラント１０はまた、吹込ステーション３４を備え、吹込ステーション３４は、プリフォーム１４を受け取るための成形ユニット３６を備える。プリフォーム１４は、例えば、成形ユニット３６の金型（不図示）への引き込み及び吹き込みによって最終容器１２に形成されるように意図されている。成形ユニット３６はカルーセル３８に取り付けられており、これにより、プリフォーム１４を最終容器１２への変形中に入口点から出口点まで移動させることが可能になる。

製造プロセス中、プリフォーム１４、次いで容器１２は、コンベヤによって、図１に太線で示されている所定の生産経路に沿って一列に移動させられる。コンベヤは、プリフォーム１４又は容器１２の状態にある各中空体のための個々の支持手段（不図示）を備える。これらのコンベヤは、従来技術において周知であり、ここでは詳細に説明しない。

容器１２の製造は、容器が食品用であっても、クリーンルーム内では行われない。そのため、プリフォーム１４を除染するための手段を設けることが必要である。

本発明は、熱可塑性材料から作られたプリフォーム１４の少なくとも一部を、前駆物質「ＡＰ」とプラズマ「Ｐ」とを混合して得られる反応種「ＲＳ」に曝すことによって、プリフォーム１４を除染する方法を提案する。より詳細には、それらは殺菌特性を有する反応種である。除染方法は、好適には、容器を製造するためのプラントにおけるプリフォームの操作中に、より詳細には製造プラントを通るプリフォームの移送中に適用される。

反応種は特に、以下の化学成分、
ヒドロキシルラジカル、スーパーオキシドアニオン、ヒドロキシルイオン、ペルヒドロキシルラジカルなどを含む、ＲＯＳとも略される活性酸素種、
特に一酸化窒素（ＮＯ）を含む、ＲＮＳとも略される反応性窒素種、
オゾン、
の１つ又は複数から成る。

前駆物質ＡＰは、プラズマＰへの暴露によって反応種ＲＳへ分解されることができる物質として定義される。好適には、前駆物質ＡＰは、製造プロセスの最後に容器１２を洗浄する必要がなくなるように、反応種ＲＳへ完全に分解するように選択される。

前駆物質ＡＰは、例えば過酸化水素（Ｈ_２Ｏ_２）、特に過酸化水素と水との溶液によって形成される。

水溶液中の過酸化水素の濃度は、例えば５％～３５％である。過酸化水素及び／又は水は、非常に迅速に分解して多数の活性酸素種（ＲＯＳ）になりやすい。

また、プラズマＰの状態で過酸化水素をガスに曝して得られる反応種ＲＳは、プリフォーム１４の製造プロセスを通じた除染を可能にするのに充分な時間に亘って安定している。異なる反応種ＲＳ間の反応は、事実上、新たな反応種ＲＳの促進に有利である。

プラズマＰは、キャリアガスを反応器４０内に注入することによって生成される。キャリアガスは一般に二酸素（Ｏ_２）であり、この場合、プラズマＰと前駆物質ＡＰとを混合することによって生成される反応種ＲＳは、主に活性酸素種である。

変形例として、キャリアガスはまた、別の純ガスから、又は別の組成物、例えば空気から形成されてもよい。キャリアガスが空気などの窒素を含有する気体から形成される場合、プラズマは反応性窒素種及び活性酸素種を含む。これらの反応種は、混合中に前駆物質ＡＰと反応して新たな活性酸素種を形成する。そのため、混合から生じる反応種は、活性酸素種と反応性窒素種との混合物を含む。

反応器４０はこの場合、大気圧で得られる冷プラズマＰを生成することを可能にする。プラズマＰは、例えばキャリアガスＧに電磁エネルギーを供給して得られる。この目的のために、反応器４０は、例えば、主に反応チャンバ４２を備える容量性反応器４０であり、反応チャンバには、直流又は交流電流発生器４６に電気的に接続された２つの電極４４があり、直流又は交流電流発生器４６は、２つの電極４４間に大きな電位差を印加することを可能にする。

第１の実施例（不図示）によれば、それは、２つの電極間に絶縁破壊電圧よりも大きい電位差が印加されると、２つの電極間に電気アークを発生させることができるコロナ効果反応器である。

図３に示される第２の実施例によれば、それは誘電体バリア放電（ＤＢＤ）反応器４０である。この反応器４０において、２つの電極４４間には、誘電体材料から作られたバリア４８が挿入されている。これにより、特に、２つの電極４４間での電気アークの生成を防止することが可能になる。

電極４４を前駆物質ＡＰに接触させると、酸化による電極４４の早期摩耗が生じやすいことが分かった。

プラズマＰによる反応種ＲＳの生成の利点を維持しながらこの問題を解決するために、本発明は、前駆物質ＡＰとプラズマＰとの混合が、プリフォーム１４と接触する前に反応器４０の反応チャンバ４２の外側でのみ行われるべきであることを提案する。したがって、前駆物質ＡＰも、前駆物質ＡＰとプラズマＰとの接触によって得られる反応種ＲＳも、電極４４と決して接触しない。したがって、電極４４の早期腐食が回避される。

さらに、プリフォーム１４と接触する前に混合物が生成されることにより、前駆物質ＡＰのほぼすべてを分解することが可能になる。したがって、このように処理された前記プリフォーム１４から製造された容器１２内の前駆物質ＡＰの残留含有量は、好適には無視できる。

前駆物質ＡＰは、好適には、反応器４０からの放電時にプラズマＰと直接混合される。したがって、キャリアガスＧのバルクは、前駆物質ＡＰとの混合時には、まだプラズマＰの状態にある。

反応種ＲＳの生成を促進するために、前駆物質ＡＰは、プラズマＰと混合される前に蒸発させられる。したがって、前駆物質ＡＰは、プラズマＰと混合されるときに蒸気状態にある。

変形例において、前駆物質ＡＰは霧の形態でプラズマと混合される。

したがって、図４に示されるように、本発明の方法は、反応器４０によってプラズマＰを生成する第１ステップＥ１と、次いで前駆物質ＡＰを反応器４０の外側でプラズマＰと混合する第２ステップＥ２と、続いて第２ステップＥ２で得られた反応種ＲＳを、プリフォーム１４の除染すべき部分に吹きかける第３ステップＥ３とを備える。

また、プリフォーム１４の内面２８及び外面３０も、この方法によって除染されることができる。

しかしながら、本方法は、アクセスしにくいプリフォーム１４の内面２８と、炉３２によってあまり加熱されないプリフォーム１４の首部２２とを除染するのに特に好適である。

プリフォーム１４の内部の除染の場合、本方法は、必ずしもそうとは限らないが、好適には、反応種ＲＳをそれらの注入から計測して決定された時間、例えば１２秒未満に亘ってプリフォーム１４の内部に閉じ込めるステップＥ４を備える。

反応種ＲＳが加熱炉３２の上流でプリフォーム１４に注入される場合、所定の時間は、プリフォーム１４が加熱炉３２から出るのにかかる時間、例えば１２秒未満に対応する。この場合、反応種ＲＳの閉込めは、加熱炉３２を通過する間にプリフォーム１４を塞ぐことになるマンドレル３９を用いて行われる。

この閉込めにより、除染が必要な場所に反応種が局在化させられることが確実になり、反応種が炉の内部に逃げるのを防ぐことが可能になる。これらの反応種の分散は、炉内に存在する金属部品の酸化を引き起こす可能性がある。

また、この閉込めにより、反応種がプリフォームの内壁によって画定される空間と接触した状態に或る時間留まることが確実になり、除染ステップの有効性が保証される。

反応種ＲＳがプラントの別の場所、例えば加熱炉３２の下流でプリフォーム１４に注入される場合、閉込めは、ストッパを用いたプリフォーム１４の物理的な閉塞によって、又は層状空気流Ｆを、プリフォーム１４の軸線に平行にプリフォーム１４の内部に直接向かって首部に投射させることによって行われてもよい。次いで、空気流Ｆは、図６の平行な矢印Ｆの束によって表されるように、反応種を閉じ込める代わりに反応種を追い出す空気流を防止するために、プリフォーム１４の首部の断面寸法よりも大きい断面寸法を有さなければならない。

図３は、本発明の教示に従って実施される除染方法を適用するための除染装置５０の一例を示す。

除染装置５０は、除染ライン５２を備え、除染ライン５２は、上流端５４が前駆物質ＡＰの供給源５６に接続され、下流端５８が、反応種ＲＳをプリフォーム１４の上又は中に注入するように意図された注入ノズル６０に接続される。図示の例において、反応種ＲＳをプリフォーム１４内に注入するように意図されたものはノズル６０である。

前駆物質ＡＰの供給源５６は、前駆物質ＡＰがノズル６０まで流れることを可能にする圧力下で前駆物質ＡＰを送る。

除染装置５０はまた、プラズマＰの反応器４０を備える。反応器４０は反応チャンバ４２を備え、反応チャンバ４２の少なくとも１つの入口オリフィス６２は、キャリアガスＧの供給源６４に接続され、反応チャンバ４２の出口６６は、分岐管６８によって除染ライン５２の中間部分に接続される。分岐管６８は除染ライン５２を、未分解の前駆物質ＡＰが内部を循環するように意図された上流区間５２Ａと、プラズマＰとの混合時に前駆物質ＡＰの分解によって生成される反応種ＲＳが内部を循環するように意図された下流区間５２Ｂとに分割する。

供給源６４によって送られるキャリアガスＧは、例えば二酸素又は空気である。

キャリアガスＧは、出口６８まで流れることを可能にする圧力下で注入されてもよい。

反応チャンバ４２の出口に逆止弁７０を設けて、前駆物質ＡＰ、又は前駆物質ＡＰの分解によって得られる反応種ＲＳが誤って反応チャンバ４２に戻されることを防止することができる。

変形例として、プラズマ（Ｐ）がキャリアガスの反応器内への注入によって生成されるとき、反応器内の圧力は除染ライン（５２）内の圧力よりも大きい。その結果、本除染方法の適用中、反応器内の圧力は除染ライン（５２）内の圧力よりも大きいため、反応器内の前駆物質（ＡＰ）及び／又は反応種のいかなる上昇も回避され、したがって、反応種のいかなる酸化も防止される。この目的のために、好適には、除染ライン（５２）における前駆物質の蒸発ステップの前後にプラズマが生成される。

反応チャンバ４２は、離間した２つの電極４４を含有する。電極４４は電流発生器４６に接続されている。電極４４は、入口オリフィス６２から出口オリフィス６６に循環するキャリアガスＧが、２つの電極４４間に設けられた空間を通過するように配置されている。電極４４間に印加される電位差は、キャリアガスＧをプラズマＰに変換するのに充分なものである。

ここで、それは誘電体バリア放電４８を有する反応器４０である。２つの電極４４間には、誘電体材料のバリア４８が挿入されている。

前駆物質ＡＰが前駆物質ＡＰの供給源５６によって液体状態で送られる場合、除染ラインは、プラズマＰの反応器４０を有する分岐管の上流に配置された前駆物質ＡＰの蒸発器７２を備える。前駆物質ＡＰは、例えば電気抵抗を用いて加熱される。

変形例として、それは熱交換器である。

本発明の別の変形例によれば、蒸発器は、分岐管の上流に配置された前駆物質ＡＰの霧化装置に置き換えられる。

図１に示される例において、除染装置５０は、炉３２の上流でプリフォーム１４を処理するように構成されている。炉によって供給される熱は、事実上、反応種ＲＳとプリフォーム１４の表面上に存在する微生物剤との反応を加速することを可能にする。

しかしながら、除染装置５０を、製造プラント１０の他の場所、例えば炉３２の下流に配置することも可能である。

反応種ＲＳが、プリフォーム１４に注入された後にプリフォーム１４の内部に閉じ込められる場合、プリフォーム１４の内部の除染がさらに効果的になることが分かった。

除染装置５０の使用中、反応器４０にキャリアガスＧが供給されて、このキャリアガスＧのプラズマＰが生成される。このようにして得られたプラズマＰは、分岐管６８のレベルで除染ライン５２に注入される。

同時に、ライン５２には、蒸発器７２によって蒸発させられた前駆物質ＡＰが供給される。このようにして蒸発させられた前駆物質ＡＰは次いで、反応器４０に進入することなく、分岐管のレベルでプラズマＰと混合される。この混合により、前駆物質ＡＰの反応種ＲＳへの分解が活性化される。次いで、このようにして得られた反応種ＲＳは、プリフォーム１４の除染されるべき面、この場合はその内面２８を除染するためにプリフォーム１４の内側に投射される。

本方法を行うとき、除染ライン５２に導入されたすべての前駆物質は、プラズマによって完全に活性化されてもよい。

特定の実施形態において、除染ライン５２に導入された前駆物質の一部のみがプラズマによって活性化されることも可能である。本実施形態において、前駆物質は、２つの相補的な方法で活性化される。プラズマによって直接活性化される第１の量の前駆物質が存在し、直接活性化されない量の前駆物質がプリフォームに注入される。直接活性化されない量の前駆物質は、蒸気の形態でプリフォームに注入され、次いでプリフォームの本体の内壁で凝縮し、加熱要素、すなわちＩＲランプ又はレーザダイオードを用いて活性化されることになる。

前駆物質による、特に加熱によって活性化された過酸化水素によるプリフォームの除染は、前駆物質が或る温度に達すると開始する。

本実施形態において、除染方法は、前駆物質の２つの活性化ステップ、すなわち、前駆物質の活性化をほぼ瞬時に達成する、プラズマによる１つの活性化ステップを備える。つまり、プリフォームの除染は、プラズマによって活性化された混合物がプリフォーム、特にプリフォームの本体と接触するとすぐに開始する。これに、以前に活性化されていない量の前駆物質の第２の活性化ステップが続く。

その結果、２つの活性化ステップの反応速度は異なる。第１の活性化ステップは、第２の活性化ステップの反応速度より速い反応速度を有する。

好適には、注入される前駆物質の量に応じて、前駆物質の２つの活性化ステップの割合を組み合わせることが可能である。これにより、プリフォームの除染の全体的な反応速度、ひいてはその除染の程度を上昇させることが可能になる。

また、２つの活性化ステップを有することにより、炉からの排出時、すなわち除染の終了時にプリフォーム内に残る残留前駆物質の量を管理することが可能になる。

本発明に係る方法、及びそれを行うための装置５０は、非常に好適に、前駆物質ＡＰの残留量が無視できる程度である最終容器を得ながら、過酸化水素などの前駆物質ＡＰを使用してプリフォーム１４を除染することを可能にする。そのため、製造プロセスの最後に容器１２を洗浄する必要はない。

さらに、プラズマＰと前駆物質ＡＰとを混合することにより、電極４４の早期摩耗を引き起こすことなく、反応器内で混合するのと同程度に満足できる結果を得ることが可能になる。したがって、本方法は、反応器４０の保守作業を減少させることを可能にするため、特に経済的である。

Claims (15)

1. 熱可塑性材料から作られたプリフォーム（１４）の少なくとも一部を、前駆物質（ＡＰ）と、キャリアガス（Ｇ）の反応器（４０）内への注入によって生成されたプラズマ（Ｐ）とを混合することにより得られた反応種（ＲＳ）に曝すことにより、プリフォーム（１４）を除染する方法であって、
   前駆物質（ＡＰ）とプラズマ（Ｐ）との混合は、プリフォーム（１４）と接触する前に反応器（４０）の外側でのみ行われることを特徴とする方法。
2. プリフォーム（１４）の少なくとも１つの内面（２８）が反応種（ＲＳ）に曝され、反応種（ＲＳ）は、閉込手段によって決定された時間に亘ってプリフォーム（１４）内に閉じ込められることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 方法は、プリフォーム（１４）を加熱するための炉（３２）を備える、プリフォーム（１４）から製造する容器製造プラント（１０）を通ってプリフォーム（１４）が移送される間に行われ、反応種（ＲＳ）は、加熱炉（３２）における加熱の前又は加熱の間にプリフォーム（１４）に注入され、反応種（ＲＳ）は、加熱炉（３２）からの排出までプリフォーム（１４）内に閉じ込められることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 反応種（ＲＳ）は、プリフォーム（１４）をその首部で把持して加熱炉（３２）内で移動させることを可能にするマンドレル（３９）を用いてプリフォーム（１４）内に閉じ込められることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. 前駆物質（ＡＰ）は、反応器（４０）からの排出時にプラズマ（Ｐ）と混合されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前駆物質（ＡＰ）は過酸化水素を含むことを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前駆物質（ＡＰ）は、プラズマ（Ｐ）と混合されるときに蒸気状態にあることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前駆物質（ＡＰ）は、プラズマ（Ｐ）と混合されるときに霧の形態にあることを特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
9. キャリアガス（Ｇ）は二酸素によって形成されることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
10. キャリアガス（Ｇ）は空気であることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
11. 反応種は、以下の化学成分、
    活性酸素種（ＲＯＳ）、
    反応性窒素種（ＲＮＳ）、
    オゾン（Ｏ_３）、
    の１つ又は複数を含むことを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法を行う除染装置（５０）であって、
    除染ライン（５２）であって、上流端が前駆物質（ＡＰ）の供給源（５６）に接続され、下流端が、プラズマ（Ｐ）との混合時に前駆物質（ＡＰ）の分解によって得られる反応種（ＲＳ）をプリフォーム（１４）の少なくとも一部に投射するように意図された少なくとも１つの注入ノズル（６０）に接続されている除染ライン（５２）と、
    プラズマ反応器（４０）であって、キャリアガス（Ｇ）の供給源（６４）に接続され、出口（６６）が、除染ライン（５２）を、未分解の前駆物質（ＡＰ）が内部を循環するように意図された上流区間（５２Ａ）と、プラズマ（Ｐ）との混合時に前駆物質（ＡＰ）の分解によって生成される反応種（ＲＳ）が内部を循環するように意図された下流区間（５２Ｂ）とに分割する分岐管（６８）によって除染ライン（５２）に接続されているプラズマ反応器（４０）と、
    を備えることを特徴とする装置（５０）。
13. プラズマ反応器（４０）は、コロナ放電反応器又は誘電体バリア放電反応器などの低温プラズマ反応器であることを特徴とする、請求項１２に記載の装置（５０）。
14. 除染ライン（５２）は、プラズマ反応器（４０）を有する分岐管（６８）の上流に配置された前駆物質（ＡＰ）の蒸発器（７２）を備えることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の装置（５０）。
15. 除染ライン（５２）は、分岐管（６８）の上流に配置された前駆物質（ＡＰ）の霧化装置を備えることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載の装置（５０）。

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