JP5919913B2 - Preform sterilization method and apparatus - Google Patents
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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。 The present invention relates to a method and apparatus for sterilizing a preform for making a container such as a bottle.
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。)。 Conventionally, in order to sterilize a PET (polyethylene terephthalate) bottle with hydrogen peroxide solution, the bottle is introduced into the chamber, the hydrogen peroxide solution is sprayed into the chamber, and an air flow is introduced into the chamber. ing. Thereby, even if it is a bottle which has a complicated shape, the mist of hydrogen peroxide solution adheres to the bottle surface uniformly, and the bottle surface is sterilized uniformly (for example, refer patent document 1). ).
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。)。 Attempts have also been made to sterilize at the preform stage prior to bottle molding. That is, the mouth of the preform is directly opposed to a nozzle opened vertically downward, and a chemical such as hydrogen peroxide is injected from the nozzle, and then the preform is introduced into a heating furnace, and the preform is brought to a blow molding temperature. While being heated, the sterilizing effect is enhanced, and thereafter, it is sandwiched with a molding die and blow-molded into a bottle (see, for example, Patent Document 2).
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。)。 Also, when sterilizing at the preform stage, a large number of preforms each dropped with an aqueous hydrogen peroxide solution are sealed in a container, and the hydrogen peroxide vaporized in the container is transported and stored when the container is transported and stored. Attempts have been made to sterilize the inner and outer surfaces of the preform with steam. The preform taken out from the container at the container delivery destination is molded into a sterile bottle by the destination molding machine (see, for example, Patent Document 3).
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。 The conventional method of sterilizing bottles using hydrogen peroxide solution mist requires the use of an expensive mist generator because the mist of hydrogen peroxide solution needs to be refined. There is a problem of inviting up.
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。 Further, in the method of injecting a chemical such as hydrogen peroxide onto the preform, the preform needs to be aligned and run in an upright state, and it is necessary to guide the preform into the heating furnace immediately after the chemical is adhered. For this reason, there exists a problem that a sterilization system becomes complicated, enlarges, and causes a cost increase.
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。 Moreover, the method of dropping and sterilizing an aqueous hydrogen peroxide solution on a preform requires the preforms to be aligned and transported, and it is difficult to process a large amount of preforms at a high speed. Furthermore, since the aqueous hydrogen peroxide solution is dropped in a predetermined amount on each preform, there is a disadvantage that an expensive apparatus for discharging the aqueous hydrogen peroxide solution while measuring it is required.
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。 An object of the present invention is to eliminate such problems.
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。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
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。
That is, in the invention according to
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。
As described in
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。
As described in
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。
As described in claim 4, in the preform sterilization method according to
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。 According to a fifth aspect of the present invention, in the preform sterilization method according to any one of the first to fourth aspects, the chamber (5) is preliminarily passed before the sterilization of the preform (1) is started. It may be sterilized by spraying with hydrogen oxide water.
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。 Moreover, the invention which concerns on Claim 6 was installed in the horizontal running part of this conveyor (4) and the conveyor (4) which carries the preform (1) formed in the bottomed cylindrical shape in a lying state, and conveys it. A hydrogen peroxide solution is sprayed in a direction across the conveyor (4) from both sides of the chamber (5) in the chamber (5), and the hydrogen peroxide solution is preformed on the conveyor (4). A sterilizer equipped with a spray nozzle (10) attached to the inner and outer surfaces of (1) is employed.
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。 According to the present invention, a large number of preforms (1) formed in the shape of a bottomed cylinder are put on a conveyor (4) to be in an uneven recumbent state, and these preforms (1) are put together with the conveyor (4). The chamber (5) is passed through, and in the chamber (5), the hydrogen peroxide solution is sprayed in the direction crossing the conveyor (4) from both sides of the conveyor (4), and the sprayed hydrogen peroxide solution is transferred to the conveyor (4). Since the preform sterilization method is attached to the inner and outer surfaces of the upper preform (1), the preform (1) discharged from the preform molding machine is received by the conveyor (4) and is lying on the conveyor (4). It is sufficient to introduce the conveyer (4) into the chamber (5) while keeping it. In the chamber (5), the hydrogen peroxide solution is sprayed in the direction crossing the conveyor (4) from both sides of the conveyor (4), so that the mist of the hydrogen peroxide solution is transformed into the preform (1) on the conveyor (4). Adhere to the outer surface of At that time, since the preform (1) can roll over on the conveyor (4) by vibration or the like, the hydrogen peroxide solution uniformly adheres to the outer surface of the preform (1). At the same time, the mist of hydrogen peroxide solution also flows into the preform (1) from the mouth portion of the preform (1) which is turned sideways, and uniformly adheres to the inner surface of the preform (1). Thereby, the entire surface of the preform (1) is properly sterilized with hydrogen peroxide. In addition, as a result of adopting the method of the present invention, a large amount of preforms can be sterilized reliably and inexpensively without the need for a preform aligning apparatus and an expensive hydrogen peroxide solution dispensing apparatus as in the prior art. it can.
以下に本発明を実施するための形態について説明する。 The form for implementing this invention is demonstrated below.
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。
A preform to be sterilized by the present invention is formed as a bottomed tubular body having a test tube shape by injection molding of PET. The preform is later formed into a bottle (not shown) having a desired shape. As shown in FIGS. 1A and 1B, the
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。
An apparatus for sterilizing the
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。
2 and 3, reference numeral 4 denotes an endless belt type conveyor. A preform molding machine (not shown) is arranged on the upstream side of the running direction indicated by the arrow of the conveyor 4. The molded
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。
The intermediate portion of the conveyor 4 can run horizontally, and the
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。
The
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。
Further, a two-fluid spray nozzle is desirably employed as the
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。
When the pressurized air flows through the two-
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。
The mist may be mixed with warm air of 40 ° C. to 150 ° C. and sprayed onto the
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。
2 and 3,
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。
Further, the mist of hydrogen peroxide solution is discharged from the both sides of the conveyor 4 in the
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。
The concentration of hydrogen peroxide used for sterilization of the
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。 Further, it is desirable to mix warm air of 40 ° C. to 150 ° C. with the mist. If the temperature of the mist is lower than 40 ° C., sterilization defects are likely to occur, and if it is higher than 150 ° C., there is a problem that deformation of the preform is likely to occur.
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。
The downstream side of the conveyor 4 from the
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。
In addition, when the downstream side of the conveyor 4 from the
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。 Next, the operation of the preform sterilizer will be described together with the preform sterilization method.
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。
Before the sterilization treatment of the
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。
By the operation of the preform molding machine, the molded
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。
The
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。
The sprayed hydrogen peroxide solution mist is mixed with warm air sprayed from the
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。
The mist of the hydrogen peroxide solution is discharged from both sides of the conveyor 4 in the
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。
The mist of the hydrogen peroxide solution also flows into the
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。
Since the mist of the hydrogen peroxide solution discharged from the
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。
The
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。 The present invention can be implemented in various forms without being limited to the above-described embodiments.
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。 Hydrogen peroxide solution of 35% concentration and pressurized air are supplied to the two-fluid spray to generate a mist of hydrogen peroxide solution. The generated mist is mixed with 60 ° C. warm air, and the nozzle is put into the chamber. A mist of hydrogen peroxide was sprayed. The chamber was a bottomless box type having a width of 1,000 mm, a length of 1,500 mm, and a height of 200 mm, and was installed at a fixed position on a conveyor having a width of 600 mm. The preform for a 500 mL bottle was supplied to the conveyor at 860 lines / minute, and the conveyor was operated at a speed of 0.2 m / second. At this time, the adhesion amount of hydrogen peroxide water per preform was about 50 mg.
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。 When the bactericidal activity was evaluated using Bacillus.subtilis as an indicator fungus, the inner surface of the preform was 4.2D and the outer surface was 5.3D.
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。 The preform was molded into a bottle, filled with water, and the residual amount of hydrogen peroxide was measured. As a result, it was 0.012 ppm.
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
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