WO2018092812A1 - 殺菌剤のガス化装置 - Google Patents

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WO2018092812A1
WO2018092812A1 PCT/JP2017/041124 JP2017041124W WO2018092812A1 WO 2018092812 A1 WO2018092812 A1 WO 2018092812A1 JP 2017041124 W JP2017041124 W JP 2017041124W WO 2018092812 A1 WO2018092812 A1 WO 2018092812A1
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heating
disinfectant
gasifier
hydrogen peroxide
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PCT/JP2017/041124
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勇人 秋山
高木　雅敏
原田　学
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大日本印刷株式会社
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    • B29C2049/4602—Blowing fluids
    • B29C2049/4635—Blowing fluids being sterile

Definitions

  • the present invention relates to a bactericide gasifier that generates bactericidal gas used for sterilization of packaging materials in aseptic filling and packaging machines.
  • ⁇ Food and beverages are filled and distributed in various containers by aseptic filling and packaging machines such as potion milk, beverages in liquid brick containers, soups with pouches, cups, and PET bottles.
  • An aseptic filling and packaging machine is an apparatus that fills and seals sterilized contents in a container sterilized in an aseptic atmosphere. Products produced by aseptic filling and packaging machines tend to increase because they can be distributed and stored at room temperature, and therefore consume less energy and taste better than refrigerated and frozen products.
  • the packaging material used as a container varies as described above, and the sterilization method varies depending on the packaging material.
  • a method of irradiating ultraviolet rays or electron beams a method of sterilizing the surface of the packaging material with a disinfectant is the mainstream.
  • the packaging material is sterilized using a sterilizing agent, the portion milk or the brick-type paper container is immersed in the sterilizing agent to sterilize, but there is a method of spraying the sterilizing agent.
  • Packaging materials that are flat and do not interfere with the relatively high drying temperature after immersion are immersed and sterilized. Molded containers such as cups and bottles and packaging materials such as films that stretch when dried at high temperature are sterilized by spraying with a bactericide.
  • Bactericidal effect is higher as the droplets of the bactericidal agent adhering to the surface of the packaging material are smaller and the surface of the packaging material is more densely covered with the bactericidal droplets. Therefore, instead of spraying the sterilizing agent droplets, a method has been proposed in which the sterilizing agent is gasified, the gasified sterilizing agent is sprayed on the surface of the packaging material, and the sterilizing agent is condensed on the surface of the packaging material. (Patent Document 2). Here, the gasification of the bactericide is performed by dropping the bactericide on the heated heating element.
  • Patent Document 3 a method of efficiently gasifying the bactericidal agent in a large amount by spraying the bactericidal agent in a heated tube has been proposed.
  • Patent Document 4 the method of providing a thermal storage body in the heated pipe
  • Hydrogen peroxide water is used as a disinfectant, but hydrogen peroxide is decomposed by a trace amount of heavy metal contained in the hydrogen peroxide water.
  • sodium pyrophosphate and orthophosphoric acid which have been confirmed to be safe and effective as stabilizers, are added to the hydrogen peroxide solution used for sterilization in an aseptic filling and packaging machine (patented) Reference 5).
  • Such a stabilizer is deposited when the hydrogen peroxide solution is gasified, and is deposited on the surface of the heating body to be gasified to reduce the efficiency of gasifying the hydrogen peroxide solution. In some cases, the nozzle that blows the gas to the object to be sterilized is blocked.
  • gasified hydrogen peroxide solution is often used.
  • the method of gasifying the bactericide is by bringing the bactericide into contact with the heating element.
  • This heating element is a metal or the like, and in particular, stainless steel is used.
  • the sterilizing effect of the packaging material increases as the amount of the bactericidal gas sprayed on the surface of the packaging material increases and the concentration of the bactericidal component contained in the bactericide gas increases.
  • the amount of gasification can be increased if the heating element to be contacted is at a high temperature.
  • the sterilizing component is decomposed, and the sterilizing component in the gasified sterilizing agent is reduced. Even if the heating element is heated to increase the gasification efficiency, it is desired that the sterilizing component contained in the gas of the sterilizing agent is not decomposed and contained in the gas at a high concentration.
  • the stabilizer added to the hydrogen peroxide solution may precipitate during the gasification of the hydrogen peroxide solution and deposit on the heating element.
  • the deposited stabilizer hinders heat conduction to the outermost surface of the heating element and reduces the gasification efficiency of the hydrogen peroxide solution.
  • the disinfectant gasifier must be periodically disassembled and cleaned, which hinders productivity.
  • Patent Document 6 In order to prevent such harmful effects due to the precipitation of the stabilizer, the method of Patent Document 6 has been proposed, but the hydrogen peroxide solution must be gasified twice, and the gasification is performed for the second time. Does not already contain a stabilizer, so that the decomposition of hydrogen peroxide proceeds and the concentration of hydrogen peroxide in the gas decreases, and as a result, the sterilization effect decreases. Moreover, since gasification is performed twice, energy consumption increases.
  • the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is a bactericidal agent that efficiently contains a bactericidal gas for sterilizing packaging materials, has little decomposition of the bactericidal component, and contains a high concentration of the bactericidal component. It aims at providing the gasification apparatus of the disinfectant which produces
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of generating a sterilizing gas containing hydrogen peroxide as a sterilizing component at a high concentration stably for a long period of time. It aims at providing the gasification apparatus of an agent.
  • a gasifier for a bactericide according to the present invention is a device for gasifying a bactericide by bringing a bactericide containing at least hydrogen peroxide into contact with a heating surface, wherein the heating surface is made of chromium. To do.
  • the arithmetic average roughness (Ra) of the chromium surface is preferably 1.0 ⁇ m or less and the ten-point average roughness (Rz) is 2.0 ⁇ m or less. is there.
  • a gasifier for a bactericide according to the present invention is a device for bringing a bactericide containing at least hydrogen peroxide and a stabilizer into contact with a heating surface to gasify the bactericide, wherein the heating surface is polytetrafluoroethylene. Or it consists of perfluoroalkoxy fluororesin or polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin impregnation chromium plating.
  • the gasifier for a bactericide according to the present invention preferably includes a bactericide supply unit that sprays a bactericide on the heating surface and a bactericide vaporization unit that has a cylindrical heating surface.
  • the sterilizing agent supply unit includes a two-fluid spray.
  • the gasifier for a sterilizing agent according to the present invention is preferably provided with a heated air supply device for introducing heated air into an end of the sterilizing agent vaporizing unit.
  • the gasifier for a sterilizing agent according to the present invention includes a filter at an end of the sterilizing agent vaporizing unit.
  • the concentration of hydrogen peroxide used for sterilization of packaging materials in an aseptic filling packaging machine for filling beverages, dairy products, etc. into packaging materials such as bottles and cups made of paper, plastics, etc. It is possible to efficiently generate a high disinfectant gas. Furthermore, as a result, the sterilizing ability of the aseptic filling and packaging machine can be improved by mounting the gasifier for a sterilizing agent of the present invention.
  • a germicidal gas containing at least hydrogen peroxide used for sterilization of packaging materials can be stably and efficiently generated for a long period of time in an aseptic filling and packaging machine.
  • the sterilizing power of the packaging material in the aseptic filling and packaging machine can be maintained for a long time.
  • Embodiment 1 of the gasifier of the bactericide which concerns on this invention It is a side view which shows Embodiment 2 of the gasification apparatus of the bactericidal agent which concerns on this invention. It is a side view which shows Embodiment 3 of the gasifier of the bactericide based on this invention. It is a side view which shows Embodiment 4 of the gasifier of the bactericide which concerns on this invention.
  • the heating air supply apparatus integrated in the gasification apparatus of the disinfectant concerning the present invention is shown.
  • the mixing apparatus of the gas of a bactericide and heating air provided with the filter in the blower outlet of the gasifier of the bactericide which concerns on this invention is shown.
  • generated with the gasification apparatus of the bactericide which concerns on this invention on a preform is shown.
  • generated with the gasification apparatus of the bactericide which concerns on this invention to a bottle is shown.
  • generated with the gasifier of the disinfectant which concerns on this invention to a paper container is shown.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a gasifier 1 for a bactericide according to the present invention.
  • the sterilizing agent gasifier 1 includes a sterilizing agent supply unit 2, a sterilizing agent vaporization unit 3, and a heated air supply device 12.
  • the sterilizing agent supply unit 2 includes a tank 5 that stores the sterilizing agent 4, a dropping device 7 that drops the sterilizing agent 4 on the sterilizing agent vaporizing unit 3, and a pump 6 that supplies the sterilizing agent 4 to the dropping device 7.
  • the sterilizing agent vaporizing unit 3 includes a heating body 8 that gasifies the sterilizing agent 4 dripped therein.
  • the heated air supply device 12 includes a blower 10 that sends air and a heating device 11 that heats the air from the blower 10.
  • the heating surface 9 of the heating body 8 to which the bactericidal agent 4 is dropped and is gasified upon contact is chromium.
  • the material of the heating body 8 itself may be chromium, but the surface of the heating body 8 may be plated with chromium using iron, stainless steel, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, zinc, tungsten or the like as the heating body 8. .
  • the outermost surface of chromium is chromium oxide which is passive by reacting with oxygen, is extremely stable, and does not corrode for a long time even when hydrogen peroxide contained in the bactericidal agent 4 comes into contact with high temperature. .
  • the thickness of the plating is suitably 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m. Further, before plating, copper or nickel may be plated on the material to be plated. In addition, the smoothness may be improved by polishing the plated chromium surface.
  • the heating surface 9 which is the surface of the heating body 8 is made of chromium
  • the decomposition of hydrogen peroxide is suppressed when hydrogen peroxide contained in the sterilizing agent 4 is gasified.
  • the amount of hydrogen peroxide contained in the gas of the sterilizing agent 4 generated by the sterilizing agent gasifier 1 is larger than that in the case where the heating surface 9 is stainless steel or the like as in the prior art.
  • the surface of the heating surface 9 preferably has an arithmetic average roughness (Ra) of 1.0 ⁇ m or less and a ten-point average roughness (Rz) of 2.0 ⁇ m or less.
  • Ra arithmetic average roughness
  • Rz ten-point average roughness
  • the heating surface 9 of the heating body 8 on which the bactericidal agent 4 is dropped and the bactericidal agent 4 is gasified is polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin, or polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin impregnated chromium plating.
  • a metal such as iron, stainless steel, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, zinc, tungsten or the like is used.
  • the surface of the heating body 8 may be coated with polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin, or may be plated with polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin impregnated chromium to form the heating surface 9.
  • the heating surface 9 is made of polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin, or polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluorine resin impregnated chrome plating, so that the disinfectant 4 has the disinfectant 4 on the heating surface 9. It is possible to prevent the stabilizer that is deposited when the bactericidal agent 4 comes into contact and gasifies from adhering to the heating surface 9. Therefore, it is possible to prevent the depositing stabilizer from being deposited on the heating surface 9. As a result, even if the sterilizing agent gasifier 1 is operated for a long period of time, the concentration of hydrogen peroxide contained in the gas of the sterilizing agent 4 does not decrease.
  • Polytetrafluoroethylene is a polymer having tetrafluoroethylene as a monomer and has a melting point of about 325 ° C.
  • the perfluoroalkoxy fluororesin is a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroether and has a melting point of about 310 ° C.
  • the heating surface 9 is formed by baking the heating body 8 coated with polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin at a temperature of about 400 ° C. Coating and baking may be performed twice or more.
  • the thickness of the polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin is preferably 100 ⁇ m to 1000 ⁇ m. If the thickness is less than 100 ⁇ m, pinholes may occur. If the thickness exceeds 1000 ⁇ m, heat conduction from the heating element 8 is hindered.
  • polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin particles are dispersed in the plating solution in the plating solution. Since the particle diameter of the polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin is larger than the thickness of the plating, it may be exposed on the surface and fall off, so it is usually about 1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the amount dispersed in the plating solution is about 15% to 60%, preferably about 25% to 40%, as a volume fraction during plating. If it is less than 15%, non-adhesiveness is low, and if it exceeds 60%, the adhesion between the plating film and the heating element 8 is poor.
  • the plating thickness is suitably 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the smoothness may be improved by polishing the plated chromium surface.
  • the disinfectant 4 contains at least hydrogen peroxide.
  • the content is suitably in the range of 0.5% to 65% by weight. If it is less than 0.5% by mass, the sterilizing power may be insufficient, and if it exceeds 65% by mass, it becomes difficult to handle for safety. Furthermore, 0.5 mass% to 40 mass% is more preferable, and it is easier to handle at 40 mass% or less, and since the concentration is low, the residual amount of hydrogen peroxide in the packaging material after sterilization is reduced. it can.
  • the bactericidal agent 4 contains a stabilizer to prevent the decomposition of hydrogen peroxide.
  • the stabilizer contained in the bactericidal agent 4 is preferably sodium pyrophosphate or orthophosphoric acid used as a food additive by the Minister of Health, Labor and Welfare in order to sterilize packaging materials for food.
  • phosphorus-containing inorganic compounds such as sodium hydrogen pyrophosphate, phosphonic acid chelating agents such as aminotrimethylphosphonic acid alkylidene diphosphonate, and the like may be used.
  • the content of the stabilizer is usually 40 ppm or less.
  • the bactericidal agent 4 contains water, but alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, normal propyl alcohol, and butyl alcohol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and acetylacetone, glycol ether, and the like or Two or more types may be included.
  • alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, normal propyl alcohol, and butyl alcohol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and acetylacetone, glycol ether, and the like or Two or more types may be included.
  • the bactericidal agent 4 may contain additives such as a compound having a bactericidal effect such as peracetic acid, acetic acid, chlorine compound, ozone, a cationic surfactant, and a nonionic surfactant.
  • additives such as a compound having a bactericidal effect such as peracetic acid, acetic acid, chlorine compound, ozone, a cationic surfactant, and a nonionic surfactant.
  • the disinfectant 4 stored in the tank 5 is supplied to the dropping device 7 by the pump 6, but the supply amount is arbitrary and is supplied in accordance with the amount of the disinfectant gas required. When the gas of the disinfectant to be supplied by one unit is insufficient, a plurality of units are used.
  • the amount of dripping by the dripping device 7 is also adjusted to the amount of the necessary bactericide gas, but the amount of gas generated on the heating surface 9 is determined by the temperature and heat capacity of the heating body 8.
  • the temperature of the heating surface 9 of the heating body 8 that gasifies the sterilizing agent 4 is set to 130 ° C to 260 ° C. If it is less than 130 ° C., gasification is difficult, and if it exceeds 260 ° C., polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin may be decomposed.
  • the heating surface 9 of the heating body 8 is a flat surface, may be horizontal or inclined, or may be a curved surface such as a concave surface or a convex surface. Any shape may be used as long as the sterilizing agent 4 can be gasified by contacting the heating surface 9 of the heating body 8.
  • the size and thickness of the heating element 8 are also arbitrary. If the volume is increased, the heat capacity is increased, which is advantageous for gasification of the sterilizing agent 4, but the sterilizing agent gasifying device 1 becomes excessive.
  • the heating body 8 is heated to a desired temperature, such as heating the heating body 8 itself through current, embedding a heater, heating by contacting with the heater, or heating by a dielectric heating device. Any method may be used as long as it can be heated.
  • the gas of the sterilizing agent 4 generated in the sterilizing agent vaporizing unit 3 is discharged from the outlet 13 by the heated air sent from the heated air supply device 12, and is used for sterilizing packaging materials such as bottles.
  • the supply amount of heated air is arbitrary, and when the supply amount is large, the concentration of hydrogen peroxide contained in the gas of the sterilizing agent 4 is lowered, and the sterilizing power may be inferior.
  • the temperature of the heated air is set to 130 ° C. to 260 ° C. If the temperature is lower than 130 ° C., the gasified bactericidal agent 4 is liquefied before being used for sterilization, and the area covering the surface of the article to be sterilized becomes small, and the sterilization effect may be reduced.
  • the gas of the sterilizing agent 4 comes into contact with the article to be sterilized to form fine mist, and the temperature of the heated air is set to be suitable for this.
  • the temperature of the heated air is raised, the object to be sterilized may be deformed, so that the temperature of the heated air varies depending on the object to be sterilized. If it exceeds 260 ° C., the polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin may be decomposed.
  • the gas of the sterilizing agent 4 is discharged from the outlet 13 by the heated air.
  • the discharged disinfectant gas is sprayed on the packaging material such as a bottle, so that the packaging material is sterilized.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of a gasifier 1 for a bactericide according to the present invention.
  • the bactericide gasifier 1 includes a bactericide supply unit 2 and a bactericide vaporization unit 3.
  • the disinfectant supply unit 2 includes a spray device 14, and the disinfectant 4 is supplied to the disinfectant vaporizer 3 by the spray device 14. Further, the inner surface of the bactericide vaporizing section 3 is a heating body 8.
  • the spray device 14 is supplied with the sterilizing agent 4 from the sterilizing agent supply port 15 and supplied with compressed air from the compressed air supply port 16.
  • the spraying device 14 is a two-fluid spray, and the sterilizing agent 4 is mist from the spray nozzle 17 and sprayed on the inner surface of the sterilizing agent vaporizing unit 3.
  • the sprayed disinfectant 4 comes into contact with the heating surface 9 of the heating body 8 and is gasified.
  • the generated gas of the sterilizer 4 is discharged from the outlet 13 by the pressure of the compressed air.
  • the diameter of the gas outlet 13 of the sterilizing agent 4 can be arbitrarily set, and can be set to 2 mm ⁇ to 200 mm ⁇ . By reducing the diameter, it is possible to increase the gas blowing pressure of the generated sterilizing agent 4. By adjusting the blowing pressure, it is possible to adjust the spray strength of the sterilizing agent gas or the mist generated by condensation or the mixture thereof onto the surface of the object to be sterilized. For example, if the object to be sterilized is a deep cup, it can be sprayed strongly, and if it is a shallow container, it can be sprayed weakly. Moreover, since the gas of the disinfectant 4 may be cooled and condensed when the outlet 13 is long, the periphery of the outlet 13 may be heated.
  • the material of the sterilizing agent 4, the heating body 8 and the heating surface 9 are the same as in the first embodiment.
  • the difference from the first embodiment is that the supply of the bactericide to the bactericide vaporization unit 3 is by mist spraying, the heating body 8 constitutes the inner surface of the bactericide vaporization unit 3, and the heating air supply device 12 is provided. It is not.
  • the inner surface of the sterilizing agent vaporizing unit 3 is a heating body 8, and the outer surface thereof is provided with a heater 18 for heating the heating body 8, and the outer surface is provided with an exterior 19 for imparting heat insulation and protecting the heater 18. It is done.
  • FIG. 2 shows that the heating element 8 is heated by the heater 18, the heating method may be any heating method as in the first embodiment.
  • the pressure of the compressed air is adjusted in the range of 0.05 MPa to 0.6 MPa.
  • the sterilizing agent 4 may be a gravity drop or may be provided with a pump 6 to apply pressure, and the supply amount of the sterilizing agent 4 can be freely set, for example, 1 g / min. To 100 g / min. Supply in the range.
  • FIG. 3 shows Embodiment 3 of the gasifier 1 for a disinfectant according to the present invention.
  • a rod-shaped heating body 20 is provided inside the bactericidal agent vaporizing section 3 separately from the heating body 8 provided on the inner surface of the bactericidal agent vaporizing section 3.
  • the heating surface 20a of the rod-shaped heating body 20 is chrome, and even if the material of the rod-shaped heating body 20 is chrome, other materials may be plated with chrome. This is the same as the heating element 8 of the first embodiment.
  • a heater may be embedded in the rod-shaped heating body 20 or the heating medium may be refluxed. Further, similarly to the heating body 8, it is heated from 130 ° C. to 450 ° C.
  • the shape of the rod-shaped heating body 20 may be any shape such as a rod shape, a surface shape, or a coil shape.
  • the heating surface 20a of the rod-shaped heating body 20 is polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin, or polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin impregnated chromium plating. This is the same as in the first embodiment.
  • a heater may be embedded in the rod-shaped heating body 20 or the heating medium may be refluxed. Further, like the heating body 8, it is heated from 130 ° C. to 260 ° C.
  • the shape of the rod-shaped heating body 20 may be any shape such as a rod shape, a surface shape, or a coil shape.
  • FIG. 4 shows Embodiment 4 of the gasifier 1 for a bactericide according to the present invention.
  • the gasification of the sterilizing agent 4 can be performed more efficiently than in the first to third embodiments.
  • the spraying device 14 provided in the sterilizing agent supply unit 2 is a two-fluid spray similar to the second or third embodiment.
  • the disinfectant 4 is supplied from a tank of the disinfectant 4 (not shown) to the disinfectant supply port 15, the compressed air is supplied to the compressed air supply port 16, and the disinfectant 4 is vaporized from the spray nozzle 17 through the extension pipe 22. Sprayed into the part 3.
  • the disinfectant 4 the same one as in the first embodiment is used.
  • the operating conditions of the spray device 14 are the same as those in the second embodiment.
  • the extension pipe 22 conducts heat of the sterilizing agent vaporizing unit 3 to the spraying device 14 via the plug 21 closing the upper part of the sterilizing agent vaporizing unit 3 so that the temperature of the main body of the spraying device 14 does not rise. Is provided.
  • the sterilizing agent vaporizing unit 3 includes a heating body 8 on the inner surface, a heater 18 for heating the heating body 8 on the outer side, and an exterior 19 for heat insulation and for protecting the heater 18 on the outer side.
  • FIG. 4 shows that the heating element 8 is heated by the heater 18, the heating method may be any heating method as in the first embodiment.
  • the heating element 8 is heated to a temperature of 130 ° C. to 260 ° C., and the sterilizing agent 4 sprayed from the spray nozzle 17 comes into contact with the heating surface 9, whereby the sterilizing agent 4 is gasified.
  • the operating conditions of the spray device 14 are the same as those in the second embodiment.
  • the heating surface 9 of the heating body 8 is chrome.
  • the heating element 8 itself may be made of chromium, but the heating element 8 is made of iron, stainless steel, copper alloy, aluminum, aluminum alloy, zinc, tungsten, etc., and the surface of the heating element 8 is plated with chromium. It doesn't matter.
  • the plating method is the same as in the first embodiment. By plating the heating element 8, the heating surface 9 becomes chrome.
  • the heating surface 9 of the heating element 8 is polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy resin, or polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin impregnated chromium plating.
  • the method for forming the heating surface 9 is the same as in the first embodiment.
  • the heating body 8 is preferably cylindrical because the bactericide 4 sprayed from the spray nozzle 17 is sprayed in a circular shape. However, it may be a polygonal cylinder.
  • the diameter of the cylinder needs to be sufficiently large so that the internal pressure of the sterilizing agent vaporizing section 3 is not increased by the compressed air used for spraying the sterilizing agent 4.
  • the sprayed disinfectant 4 mist must have a diameter that allows contact with the heating surface 9. Further, the length of the cylinder is designed to satisfy this condition.
  • the bactericide 4 gasified by contacting the heating surface 9 of the heating body 8 is discharged from the outlet 13 by the pressure of the compressed air.
  • the blowout port 13 faces the object to be sterilized, the gas of the sterilizing agent 4 to be discharged can be directly blown onto the packaging material that is the object to be sterilized, but as shown in FIG.
  • a heated air supply device 12 for introducing heated air into the unit, and the sterilizing agent 4 gas discharged from the outlet 13 and the heated air supplied from the heated air supply device 12 are mixed in a conduit 23 and packaged. You may spray on the material.
  • heated air heated by the heating device 11 is mixed in the conduit 23 with the gas of the bactericide 4 gasified by the bactericide vaporizing unit 3 and discharged from the outlet 13. Then, the gas of the sterilizing agent 4 may be sprayed from the sterilizing agent gas blowout port 24 to the article to be sterilized.
  • the bactericide vaporizing section 3 is not limited to one unit, but a plurality of units may be coupled to the conduit 23. Moreover, the number of the bactericidal gas outlets 24 is arbitrarily set.
  • the air is heated from 130 ° C. to 300 ° C. by the heating device 11.
  • the temperature of the heated air is restricted by the article to be sterilized as in the first embodiment. Since heated air does not touch the heating surface 9, it is not necessary to consider the decomposition of polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxy fluororesin.
  • a filter 29 at the outlet 13 at the end of the bactericide vaporizing section 3 to capture the deposited stabilizer.
  • the filter 29 has heat resistance up to 260 ° C., such as ceramic filters such as alumina, zirconium oxide, and titanium oxide having an average fine diameter of 0.1 ⁇ m to 20 ⁇ m, and non-woven fabric made of inorganic material, cellulose, etc. Any material can be used as long as it can capture the agent.
  • the gas of the sterilizing agent 4 blown out from the sterilizing agent gas outlet 24 is sprayed onto the preform 25 as shown in FIG.
  • the gas or mist of the bactericide 4 or a mixture thereof contacts or adheres to the inner and outer surfaces of the preform 25, the bacteria and the like attached to the surface of the preform 25 are sterilized.
  • the gas of the sterilizing agent 4 blown out from the sterilizing agent gas outlet 24 is sprayed onto the bottle 26 as shown in FIG.
  • the gas or mist of the sterilizing agent 4 or a mixture thereof contacts or adheres to the inner and outer surfaces of the bottle 26, the bacteria and the like attached to the surface of the bottle 26 are sterilized.
  • the gas of the sterilizing agent 4 blown out from the sterilizing agent gas blowing port 24 is sprayed onto a paper container 27 having a closed bottom.
  • the gas or mist of the sterilizing agent 4 or a mixture thereof contacts or adheres to the inner and outer surfaces of the paper container 27, bacteria attached to the surface of the paper container 27 are sterilized.
  • an umbrella-like member 28 surrounding the sterilizing agent gas outlet 24 is provided, and the gas or mist of the sterilizing agent 4 overflowing from the inside of the paper container or a mixture thereof is used as the umbrella-like member.
  • the end face and the outer surface of the paper container 27 can be sterilized efficiently by causing the paper container 27 to collide with the liquid and flowing to the end and the outside of the paper container 27.
  • the umbrella-shaped member 28 can also be provided in the case of the preform 25 or the bottle 26.
  • the object to be sterilized may have any shape such as a film, a sheet, a tray, and a cup.
  • the bactericide gasifier 1 shown in the fourth embodiment was used.
  • a hydrogen peroxide solution containing 35% by mass of hydrogen peroxide as the sterilizing agent 4 is added to the sterilizing agent supply port 15 of the spray device 14 which is a two-fluid spray at 2.5 g / min. Supplied.
  • the compressed air supply port 16 was supplied with compressed air of 0.15 MPa.
  • the temperature of the heating body 8 was set to 250 ° C. with the heating surface 9 of the heating body 8 being a chrome plated surface of SUS316.
  • the thickness of the chrome plating was 3 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • Ra was 0.413 ⁇ m and Rz was 1.631 ⁇ m.
  • the hydrogen peroxide concentration at the outlet 13 was measured with a portable gas detector manufactured by ATI.
  • the blown-out gas was cooled and recovered as hydrogen peroxide water at the blow-out port 13. At this time, the entire amount was not recovered but partially volatilized, but the concentration of hydrogen peroxide recovered was measured.
  • Table 1 shows the hydrogen peroxide concentration of the product gas, the hydrogen peroxide concentration of the recovered hydrogen peroxide solution, and the bactericidal effect of Example 1 and Comparative Example 1-3.
  • the heating surface 9 is made of chromium, so that hydrogen peroxide is used in comparison with stainless steel SUS316, SUS316L, or brass that has been used so far. It was possible to increase the concentration of hydrogen peroxide in the gas when water was gasified and to obtain a high sterilizing effect.
  • the bactericide gasifier 1 shown in Embodiment 4 of FIG. 4 was used.
  • the heating body 8 on the inner surface of the sterilizing agent vaporizing unit 3 was made of SUS316, and the heating body 8 was coated with 100 ⁇ m of polytetrafluoroethylene to form a heating surface 9. This case was referred to as Example 2. Further, the heating body 8 was made of SUS316, and this was plated with chromium having a thickness of 50 ⁇ m with a volume ratio of polytetrafluoroethylene of 25%, thereby obtaining Example 3.
  • the sterilizing agent supply port 15 of the spraying device 14 hydrogen peroxide containing 35% by mass of hydrogen peroxide and a stabilizer as the sterilizing agent 4 was added at 2.5 g / min. Supplied.
  • the compressed air supply port 16 was supplied with compressed air of 0.15 MPa.
  • the spraying device 14 used a two-fluid spray.
  • the bactericide gasifier 1 was operated for 500 hours under the above conditions, and then the following measurements were performed.
  • Table 2 shows the hydrogen peroxide concentration of the product gas, the hydrogen peroxide concentration of the recovered hydrogen peroxide solution, and the bactericidal effect of Example 2-3 and Comparative Example 4-6. Moreover, adhesion of the stabilizer to the heating surface 9 was confirmed.
  • the heating surface 9 is made of polytetrafluoroethylene or polytetrafluoroethylene impregnated chrome plating, which is stainless steel that has been used so far.
  • the stabilizer does not adhere to the heating surface 9 after a long time operation, the concentration of hydrogen peroxide in the gas when gasifying hydrogen peroxide water can be increased, and the bactericidal effect is also achieved The result was high.
  • the present invention is configured as described above, but is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the gist of the present invention.

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Abstract

過酸化水素を含む殺菌剤をガス化する際に、過酸化水素濃度の高いガスを得ることができる装置を提供する。また、過酸化水素を含む殺菌剤のガスを、長期間安定的に得ることができる装置を提供する。　殺菌剤をガス化する加熱体の加熱面をクロムとする。また、殺菌剤をガス化する加熱体の加熱面を、クロムポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、又はクロムポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂含浸クロムメッキとする。

Description

殺菌剤のガス化装置
　本発明は、無菌充填包装機において包装材料の殺菌に使用される、殺菌剤のガスを生成する殺菌剤のガス化装置に関する。
　ポーションミルク、ブリック型液体紙容器入り飲料、パウチ入りスープ、カップ入り飲料、ＰＥＴボトル入り飲料等、無菌充填包装機により様々な容器に、食品や飲料が充填されて流通している。無菌充填包装機とは、無菌雰囲気で殺菌した容器に殺菌した内容物を充填して密封する装置である。無菌充填包装機により生産された製品は、流通や保管を常温で行うことができるため、冷蔵、冷凍製品よりもエネルギー消費が少なく、味覚も良いことから増加傾向にある。
　無菌充填包装機において、容器となる包装材料は前述の通り様々であり、包装材料によりその殺菌方法も異なる。紫外線や電子線を照射する方法もあるが、殺菌剤により、包装材料の表面を殺菌する方法が主流である。さらに殺菌剤を使用して包装材料を殺菌する場合、ポーションミルクやブリック型紙容器は殺菌剤に浸漬して殺菌するが、殺菌剤を噴霧する方法もある。フラットで浸漬後の比較的高温の乾燥温度に支障ない包装材料は、浸漬して殺菌される。カップやボトルのような成形容器や高温乾燥で伸びてしまうフィルムのような包装材料は殺菌剤の噴霧により殺菌される。
　噴霧する殺菌剤の液滴が大きいとカップやボトルの側面で垂れたりする。噴霧する殺菌剤の液滴は小さいほど包装材料の表面に均一に塗布され、殺菌効果も高い。そこで。殺菌剤の液滴を細粒化する方法が提案されている（特許文献１）。
　包装材料の表面に付着する殺菌剤の液滴が小さく、包装材料の表面が殺菌剤の液滴により密に被覆されているほど、殺菌効果は高い。そのため、殺菌剤の液滴を噴霧するのではなく、殺菌剤をガス化させ、ガス化した殺菌剤を包装材料の表面に吹き付けて、殺菌剤を包装材料の表面で凝縮させる方法が提案されている（特許文献２）。ここで、殺菌剤のガス化は、殺菌剤を加熱された発熱体に滴下して行っている。
　さらに、加熱された管内に殺菌剤を噴霧することにより、殺菌剤のガス化を多量に効率的に行う方法も提案されている（特許文献３）。また、加熱された管内に蓄熱体を設ける方法も提案されている（特許文献４）。
　殺菌剤は過酸化水素水が使用されるが、過酸化水素水中に含まれる微量の重金属により過酸化水素は分解する。これを防止するために、無菌充填包装機において殺菌に使用される過酸化水素水には、安定剤として安全性及び有効性が確認されているピロリン酸ソーダやオルトリン酸が添加されている（特許文献５）。このような安定剤は、過酸化水素水がガス化される際に析出し、ガス化させる加熱体の表面に堆積して過酸化水素水をガス化させる効率を低下させたり、過酸化水素水のガスを被殺菌物に吹き付けるノズルを閉塞させたりすることがある。このような安定剤の析出による弊害を防止するために、過酸化水素水を一旦ガス化し、このガスを冷却してフィルタに通し、液化した過酸化水素水をさらにガス化する方法が提案されている（特許文献６）。
特開昭６０－２２００６７号公報 特開昭６３－１１１６３号公報 特開平３－２２４４６９号公報 特開平１０－２１８１３４号公報 特開２００６－２４０９６９号公報 特開平１０－２５８８１１号公報
　無菌充填包装機において包装材料を殺菌するため、ガス化された過酸化水素水が多用されている。特許文献２、特許文献３及び特許文献４に記載されているように、殺菌剤をガス化させる方法は、発熱体に殺菌剤を接触させることによる。この発熱体は金属等であり、特にステンレスが使用されている。
　包装材料の殺菌効果は、包装材料の表面に吹き付けられる殺菌剤のガスの量が多く、さらに、殺菌剤のガスに含まれる殺菌成分の濃度が高いほど大きいと言える。殺菌剤をガス化させる際に、接触させる発熱体が高温であればガス化量を増やすことができる。しかし、極端に高温とすると殺菌成分が分解してしまい、ガス化した殺菌剤中の殺菌成分が減少してしまう。発熱体を高温にしてガス化効率を上げても、殺菌剤のガスに含まれる殺菌成分が分解せずに、ガス中に高濃度に含まれることが望まれる。
　また、長時間過酸化水素水のガス化を行うと、過酸化水素水に添加されている安定剤が、過酸化水素水のガス化に際して析出し、発熱体に堆積することがある。堆積した安定剤は、発熱体の最表面への熱伝導を妨げ、過酸化水素水のガス化効率を低下させる。これを解消するために、定期的に殺菌剤のガス化装置を分解して清掃しなければならず、生産性を阻害している。
　このような安定剤の析出による弊害を未然に防止するために、特許文献６の方法が提案されているが、過酸化水素水を２回ガス化しなければならず、２回目のガス化の際には既に安定剤を含有していないために、過酸化水素の分解が進みガス中の過酸化水素濃度が低下し、結果として殺菌効果が低下する。また、２回ガス化するために、エネルギー消費が多くなる。
　本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、包装材料を殺菌するための殺菌剤のガスを効率良く、殺菌成分の分解が少なく、殺菌成分を高濃度に含有する殺菌剤のガスを生成する殺菌剤のガス化装置を提供することを目的とする。
　また、本発明は上記の課題を解決するためになされたものであって、長期間安定的に、殺菌成分である過酸化水素を高濃度で含有する殺菌剤のガスを生成することができる殺菌剤のガス化装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る殺菌剤のガス化装置は、少なくとも過酸化水素を含む殺菌剤を加熱面に接触させて、殺菌剤をガス化させる装置であって、前記加熱面がクロムからなることを特徴とする。
　また、本発明に係る殺菌剤のガス化装置は、前記クロムの表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以下、十点平均粗さ（Ｒｚ）が２．０μｍ以下であると好適である。
　本発明に係る殺菌剤のガス化装置は、少なくとも過酸化水素及び安定剤を含む殺菌剤を加熱面に接触させて、殺菌剤をガス化させる装置であって、前記加熱面がポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂含浸クロムメッキからなることを特徴とする。
　また、本発明に係る殺菌剤のガス化装置は、前記加熱面に殺菌剤を噴霧する殺菌剤供給部と前記加熱面が円筒状である殺菌剤気化部を備えると好適である。　
　また、本発明に係る殺菌剤のガス化装置は、前記殺菌剤供給部が二流体スプレを備えると好適である。
　また、本発明に係る殺菌剤のガス化装置は、前記殺菌剤気化部の端部に加熱エアを導入する加熱エア供給装置を備えると好適である。
　また、本発明に係る殺菌剤のガス化装置は、前記殺菌剤気化部の端部にフィルタを備えると好適である。
　本発明によれば、紙やプラスチック等を素材とするボトルやカップ等の包装材料への飲料や乳製品等を充填する無菌充填包装機において包装材料の殺菌に使用される、過酸化水素の濃度が高い殺菌剤のガスを効率的に生成することができる。さらに、その結果として、本発明の殺菌剤のガス化装置を搭載することで、無菌充填包装機の殺菌能力を向上させることができる。
　また、本発明によれば、無菌充填包装機において、包装材料の殺菌に使用される、少なくとも過酸化水素を含む殺菌剤のガスを、長期間安定的に効率良く生成することができる。また、その結果として、無菌充填包装機における包装材料の殺菌力を長期間保持させることができる。
本発明に係る殺菌剤のガス化装置の実施の形態１を示す側面図である。 本発明に係る殺菌剤のガス化装置の実施の形態２を示す側面図である。 本発明に係る殺菌剤のガス化装置の実施の形態３を示す側面図である。 本発明に係る殺菌剤のガス化装置の実施の形態４を示す側面図である。 本発明に係る殺菌剤のガス化装置に組み込む加熱エア供給装置を示す。 本発明に係る殺菌剤のガス化装置の吹き出し口にフィルタを備える殺菌剤のガスと加熱エアとの混合装置を示す。 本発明に係る殺菌剤のガス化装置により生成する殺菌剤のガスをプリフォームに吹き付ける工程を示す。 本発明に係る殺菌剤のガス化装置により生成する殺菌剤のガスをボトルに吹き付ける工程を示す。 本発明に係る殺菌剤のガス化装置により生成する殺菌剤のガスを紙容器に吹き付ける工程を示す。
　以下に本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
　（実施の形態１）
　図１に本発明に係る殺菌剤のガス化装置１の実施の形態１を示す。殺菌剤のガス化装置１は殺菌剤供給部２、殺菌剤気化部３及び加熱エア供給装置１２を備える。殺菌剤供給部２は殺菌剤４を貯留するタンク５、殺菌剤４を殺菌剤気化部３に滴下する滴下装置７及び当該滴下装置７に殺菌剤４を供給するポンプ６を備える。さらに、殺菌剤気化部３はその内部に滴下された殺菌剤４をガス化させる加熱体８を備える。また、加熱エア供給装置１２はエアを送るブロワ１０及びブロワ１０によるエアを加熱する加熱装置１１を備える。
　殺菌剤４が滴下され、接触してガス化する加熱体８の加熱面９はクロムである。加熱体８そのものの材質をクロムとしても構わないが、鉄、ステンレス、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛、タングステン等を加熱体８として、加熱体８の表面にクロムをメッキしても構わない。クロムの最表面は酸素と反応して不動態である酸化クロムとなっており、極めて安定で、殺菌剤４に含まれる過酸化水素が高温となって接触しても長期間腐食することはない。
　加熱体８の表面にクロムをメッキする場合、メッキの厚さは０．１μｍ～１００μｍが適当である。またメッキする前に被メッキ材に銅やニッケルのメッキを施しても構わない。また、メッキしたクロムの表面を研磨して平滑性を高めても構わない。
　加熱体８の表面である加熱面９をクロムとすることで、殺菌剤４に含まれる過酸化水素がガス化する際に、過酸化水素の分解が抑制されると推定され、本発明に係る殺菌剤のガス化装置１により生成する、殺菌剤４のガスに含まれる過酸化水素の量が、従来のように加熱面９がステンレス等の場合に比べ多くなる。
　加熱面９の表面は、算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以下、十点平均粗さ（Ｒｚ）が２．０μｍ以下であることが好ましい。Ｒａが１．０μｍを超えるか又はＲｚが２．０μｍを超えると、殺菌剤のガス中の過酸化水素濃度が低下する。これは、殺菌剤が加熱面９に接触してガス化する際に表面積が大きいと、殺菌剤が過度に加熱されることにより過酸化水素が分解し易いためと推定される。
　また、殺菌剤４が滴下され、殺菌剤４がガス化する加熱体８の加熱面９はポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂含浸クロムメッキである。加熱体８の材質としては、鉄、ステンレス、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛、タングステン等の金属が使用される。加熱体８の表面にポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂をコーティングするか、又はポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂含浸クロムをメッキして、加熱面９とすることもできる。
　ポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂は非付着性を有する。加熱面９をポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂含浸クロムメッキとすることで、加熱面９が有する非付着性により、殺菌剤４が加熱面９に接触して殺菌剤４がガス化する際に析出する安定剤が、加熱面９に付着することを防止できる。そのため、析出する安定剤が加熱面９に堆積することを防ぐことができる。その結果、長期に渡って殺菌剤のガス化装置１を運転しても、殺菌剤４のガスに含まれる過酸化水素の濃度が低下することはない。
　ポリテトラフルオロエチレンはテトラフルオロエチレンをモノマーとした重合体であり、融点が略３２５℃である。また、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂はテトラフルオロエチレンとペルフルオロエーテルの共重合体であり、融点は略３１０℃である。これらは、接着力を高めるために加熱体８の表面を脱脂処理、ブラスト処理又はセラミック粒子を高圧で吹き付ける等の表面処理を行った後に、加熱体８の表面に静電粉体コーティング等の方法によりコーティングされる。さらに、ポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂がコーティングされた加熱体８を４００℃程度の温度で焼き付けることにより加熱面９が形成される。コーティング及び焼き付けを２回以上行っても構わない。ポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂の厚さは１００μｍ～１０００μｍが望ましい。１００μｍ未満ではピンホールが発生するおそれがあり、１０００μｍを超えると加熱体８からの熱伝導が阻害される。
　ポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂含浸クロムを加熱体８にメッキするには、メッキ液中にポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂の粒子をメッキ液中に分散させることによる。ポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂の粒子径は、メッキの厚さよりも大きいと表面に露出して脱落するおそれがあるため、通常１μｍ～５μｍ程度である。メッキ液中に分散させる量は、メッキ中の体積分率として１５％～６０％、好ましくは２５％～４０％程度とする。１５％未満では非付着性が低く、６０％を超えるとメッキ皮膜と加熱体８との密着性が劣る。
　加熱体８の表面にポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂含浸クロムをメッキする場合、メッキの厚さは１μｍ～１００μｍが適当である。またメッキする前に被メッキ材に銅やニッケル等のメッキを施しても構わない。また、メッキしたクロムの表面を研磨して平滑性を高めても構わない。
　殺菌剤４は少なくとも過酸化水素を含んでいる。その含有量は０．５質量％～６５質量％の範囲が適当である。０．５質量％未満では殺菌力が不足する場合があり、６５質量％を超えると安全上、扱いが困難となる。また、さらに好適なのは０．５質量％～４０質量％であり、４０質量％以下では扱いがより容易であり、低濃度となるために殺菌後の包装材料への過酸化水素の残留量を低減できる。
　また、殺菌剤４は過酸化水素の分解を防止するために安定剤を含んでいる。殺菌剤４に含まれる安定剤は、食品向けの包装材料を殺菌するために厚生労働大臣により食品用の指定添加物として使用されているピロリン酸ナトリウムやオルトリン酸を使用することが好ましい。しかし、ピロリン酸水素ナトリウム等のリン含有無機化合物、アミノトリメチルホスホン酸アルキリデンジホスホン酸塩等のホスホン酸キレート剤等を使用しても構わない。安定剤の含有量は通常４０ｐｐｍ以下である。
　また、殺菌剤４は水を含んでなるが、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ノルマルプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトンなどのケトン類、グリコールエーテル等の１種又は２種以上を含んでもかまわない。
　さらに、殺菌剤４は過酢酸、酢酸、塩素化合物、オゾン等の殺菌効果を有する化合物、陽イオン界面活性剤、非イオン系界面活性剤等の添加剤を含んでも構わない。
　タンク５に貯留された殺菌剤４は、ポンプ６により滴下装置７に供給されるが、供給量は任意であり、必要とされる殺菌剤のガスの量に合わせて供給される。１台で供給すべき殺菌剤のガスが不足する場合は、複数台を使用する。滴下装置７による滴下量も必要な殺菌剤のガスの量に合わせるが、加熱面９で生成するガスの量は、加熱体８の温度と熱容量により決定される。
　殺菌剤４をガス化する加熱体８の加熱面９の温度は１３０℃から２６０℃に設定される。１３０℃未満ではガス化が困難であり、２６０℃を超えるとポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂が分解するおそれがある。また、加熱体８の加熱面９は、平面であって、水平でも傾斜を設けても構わないし、凹面や凸面のような曲面であっても構わない。殺菌剤４が加熱体８の加熱面９に接触してガス化することができるのであればどのような形状でも構わない。加熱体８の大きさや厚さも任意である。体積が大きくなれば熱容量が大きくなり、殺菌剤４のガス化には有利であるが、殺菌剤のガス化装置１が過大となる。
　加熱体８を加熱する方法は、加熱体８に電流を通じて加熱体８自体を発熱させる、ヒータを埋め込む、若しくはヒータと接触させることで加熱する、又は誘電加熱装置により加熱する等、所望の温度に加熱することができれば、どのような方法でも構わない。
　殺菌剤気化部３で生成された殺菌剤４のガスは、加熱エア供給装置１２から送られる加熱エアにより吹き出し口１３から排出され、ボトル等の包装材料の殺菌に使用される。加熱エアの供給量は任意であり、供給量が多量となると殺菌剤４のガスに含まれる過酸化水素の濃度が低くなり、殺菌力が劣る場合がある。また、加熱エアの温度は１３０℃から２６０℃に設定される。１３０℃未満ではガス化した殺菌剤４が、殺菌に使用される以前に液化して、被殺菌物の表面を被覆する面積が小さくなり、殺菌効果が低下するおそれがある。被殺菌物に殺菌剤４のガスが接触して、微細なミストを形成することが望ましく、加熱エアの温度はこれに適した設定とする。また、加熱エアの温度を上げると、被殺菌物によっては変形することもあるため、被殺菌物により加熱エアの温度は変動する。２６０℃を超えるとポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂が分解するおそれがある。加熱エアにより殺菌剤４のガスは吹き出し口１３から排出される。排出された殺菌剤のガスがボトル等の包装材料に吹き付けられることにより、包装材料が殺菌される。
　（実施の形態２）
　図２に本発明に係る殺菌剤のガス化装置１の実施の形態２を示す。殺菌剤のガス化装置１は殺菌剤供給部２及び殺菌剤気化部３を備える。殺菌剤供給部２は噴霧装置１４を備え、噴霧装置１４により殺菌剤気化部３に殺菌剤４が供給される。また、殺菌剤気化部３はその内面が加熱体８となっている。
　噴霧装置１４には殺菌剤供給口１５から殺菌剤４が供給され、圧縮エア供給口１６から圧縮エアが供給される。噴霧装置１４は二流体スプレであり、噴霧ノズル１７から殺菌剤４はミストとなって殺菌剤気化部３の内面に噴霧される。噴霧された殺菌剤４は加熱体８の加熱面９に接触してガス化する。生成した殺菌剤４のガスは圧縮エアの圧力により吹き出し口１３から排出される。
　殺菌剤４のガスの吹き出し口１３の口径は任意に設定することができ、２ｍｍφ～２００ｍｍφとすることができる。口径を小さくすることで、生成された殺菌剤４のガスの吹き出し圧力を高めることができる。吹き出し圧力を調整することにより殺菌剤のガス若しくは凝結により生成するミスト又はこれらの混合物の被殺菌物表面への吹き付け強さを調整できる。例えば被殺菌物が深いカップの場合は強く吹き付け、浅い容器の場合は弱く吹き付けるようにできる。また、吹き出し口１３が長い場合、殺菌剤４のガスが冷却されて凝結する可能性があるため、吹き出し口１３の周囲を加熱しても構わない。
　殺菌剤４及び加熱体８及び加熱面９の材質等は実施の形態１と同様である。実施の形態１と異なる点は殺菌剤気化部３への殺菌剤の供給がミスト噴霧によること、加熱体８が殺菌剤気化部３の内面を構成すること、及び加熱エア供給装置１２を備えていないことである。
　殺菌剤気化部３の内面は加熱体８であるが、その外面は加熱体８を加熱するヒータ１８が設けられ、さらにその外面には断熱性付与とヒータ１８を保護するために外装１９が設けられる。図２はヒータ１８により加熱体８を加熱することを示しているが、加熱方法は実施の形態１と同様に、どのような加熱方法であっても構わない。
　噴霧装置１４の運転条件としては、例えば圧縮空気の圧力は０．０５ＭＰａ～０．６ＭＰａの範囲で調整される。また、殺菌剤４は重力落下であってもポンプ６を備えて圧力を加えても構わないし、殺菌剤４の供給量は自由に設定することができ、例えば１ｇ／ｍｉｎ．～１００ｇ／ｍｉｎ．の範囲で供給する。
　（実施の形態３）
　図３は本発明に係る殺菌剤のガス化装置１の実施の形態３を示す。実施の形態２と異なる点は、殺菌剤気化部３の内面に設けた加熱体８とは別に、殺菌剤気化部３の内部に棒状加熱体２０を設けたことである。棒状加熱体２０を設けることにより、殺菌剤のガス化装置１のガス化能力は高まり、殺菌剤４のガス化量を増やすことができる。
　棒状加熱体２０の加熱面２０ａはクロムであり、棒状加熱体２０の材質がクロムであっても、他の材質にクロムをメッキしても構わない。この点は実施の形態１の加熱体８と同様である。また、棒状加熱体２０の加熱には、棒状加熱体２０の内部にヒータを埋め込んでも、加熱媒体を還流させても構わない。また、加熱体８と同様に１３０℃から４５０℃に加熱される。さらに、棒状加熱体２０の形状は棒状、面状、コイル状等、どのような形状であっても構わない。
　また、棒状加熱体２０の加熱面２０ａはポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂含浸クロムメッキである。この点は実施の形態１と同様である。また、棒状加熱体２０の加熱には、棒状加熱体２０の内部にヒータを埋め込んでも、加熱媒体を還流させても構わない。また、加熱体８と同様に１３０℃から２６０℃に加熱される。さらに、棒状加熱体２０の形状は棒状、面状、コイル状等どのような形状であっても構わない。
　（実施の形態４）
　図４は本発明に係る殺菌剤のガス化装置１の実施の形態４を示す。実施の形態４は実施の形態１乃至３よりも殺菌剤４のガス化をさらに効率良く行うことができる形態である。殺菌剤供給部２に備える噴霧装置１４は実施の形態２又は３と同様の二流体スプレである。図示しない殺菌剤４のタンクから殺菌剤４を殺菌剤供給口１５に供給し、圧縮エアを圧縮エア供給口１６に供給し、エクステンションパイプ２２を経て、噴霧ノズル１７から殺菌剤４が殺菌剤気化部３内に噴霧される。殺菌剤４は実施の形態１と同様のものが使用される。また、噴霧装置１４の運転条件は実施の形態２と同様である。エクステンションパイプ２２は、殺菌剤気化部３の熱が、殺菌剤気化部３の上部を閉塞しているプラグ２１を経て、噴霧装置１４に伝導し、噴霧装置１４の本体の温度が上昇しないように設けられている。
　殺菌剤気化部３は内面に加熱体８を備え、その外側に加熱体８を加熱するヒータ１８を備え、さらにその外側に断熱のため、及びヒータ１８を保護するために外装１９が設けられる。図４はヒータ１８により加熱体８を加熱することを示しているが、加熱方法は実施の形態１と同様に、どのような加熱方法であっても構わない。加熱体８は１３０℃から２６０℃の温度に加熱され、噴霧ノズル１７から噴霧される殺菌剤４が加熱面９に接触することで、殺菌剤４はガス化される。噴霧装置１４の運転条件は実施の形態２と同様である。
　加熱体８の加熱面９はクロムである。加熱体８そのものの材質をクロムとしても構わないが、加熱体８の材質として、鉄、ステンレス、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛、タングステン等を使用し、加熱体８の表面にクロムをメッキしても構わない。メッキの方法は実施の形態１と同様である。加熱体８をメッキすることで、加熱面９はクロムとなる。
　加熱体８の加熱面９はポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフ樹素樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂含浸クロムメッキである。加熱面９の形成方法は実施の形態１と同様である。
　加熱体８は噴霧ノズル１７から噴霧される殺菌剤４が円形に噴霧されることから、円筒状が望ましい。しかし、多角筒状でも構わない。円筒の径は、殺菌剤４の噴霧に使用される圧縮エアにより殺菌剤気化部３の内圧が高くならないように、十分な大きさが必要である。しかし、噴霧された殺菌剤４のミストが、加熱面９に接触できるような径でなければならない。さらに、円筒の長さもこの条件を満たすように設計される。
　加熱体８の加熱面９に接触することでガス化された殺菌剤４は、圧縮エアの圧力により吹き出し口１３より排出される。吹き出し口１３を被殺菌物に対向させて、排出される殺菌剤４のガスを被殺菌物である包装材料に直接吹き付けることもできるが、図５に示すように、殺菌剤気化部３の端部に加熱エアを導入する加熱エア供給装置１２を備え、吹き出し口１３から排出される殺菌剤４のガスと、加熱エア供給装置１２より供給される加熱エアとを、導管２３において混合して包装材料に吹き付けても構わない。
　図５に示すように、殺菌剤気化部３でガス化され、吹き出し口１３から排出された殺菌剤４のガスに、ブロワ１０によるエアを加熱装置１１により加熱された加熱エアを導管２３において混合し、殺菌剤ガス吹き出し口２４から殺菌剤４のガスを被殺菌物に吹き付けても構わない。殺菌剤気化部３は１台ではなく、複数台を導管２３に結合させても構わない。また、殺菌剤ガス吹き出し口２４の数は任意に設定される。加熱装置１１によりエアは１３０℃から３００℃に加熱される。加熱エアの温度は実施の形態１と同様に被殺菌物により制約を受ける。加熱面９に加熱エアは触れないことから、ポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂の分解を考慮する必要はない。
　また、図６のように、殺菌剤気化部３の端部の吹き出し口１３にフィルタ２９を設け、析出した安定剤を捕捉することが望ましい。安定剤は衛生上問題ないものを使用しているが、殺菌剤ガス吹き出し口２４までの導管２３の内部に付着して導管２３を閉塞させるおそれがあるからである。フィルタ２９は、例えば平均細口径０．１μｍ～２０μｍのアルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン等のセラミックフィルタや、無機物、セルロース等からなる不織布のように２６０℃までの耐熱性を有し、析出した安定剤を捕捉できるものであればどのようなものでも構わない。
　殺菌剤ガス吹き出し口２４から吹き出される殺菌剤４のガスは、図６に示すように、プリフォーム２５に吹き付けられる。プリフォーム２５の内外面に殺菌剤４のガス若しくはミスト又はこれらの混合物が接触又は付着することにより、プリフォーム２５の表面に付着した菌等が殺菌される。
　また、殺菌剤ガス吹き出し口２４から吹き出される殺菌剤４のガスは、図８に示すように、ボトル２６に吹き付けられる。ボトル２６の内外面に殺菌剤４のガス若しくはミスト又はこれらの混合物が接触又は付着することにより、ボトル２６の表面に付着した菌等が殺菌される。
　さらに、殺菌剤ガス吹き出し口２４から吹き出される殺菌剤４のガスは、図９に示すように、底部を閉塞されたゲーベルトップ形状の紙容器２７に吹き付けられる。紙容器２７の内外面に殺菌剤４のガス若しくはミスト又はこれらの混合物が接触又は付着することにより、紙容器２７の表面に付着した菌等が殺菌される。紙容器２７のように開口部が広い場合は、殺菌剤ガス吹き出し口２４を囲繞する傘状部材２８を設け、紙容器内部から溢れ出る殺菌剤４のガス若しくはミスト又はこれらの混合物を傘状部材２８に衝突させて紙容器２７の端部及び外部に流すことで、紙容器２７の端面及び外面を効率的に殺菌することができる。傘状部材２８はプリフォーム２５やボトル２６の場合も設けることができる。また、被殺菌物は他にフィルム、シート、トレー、カップ等どのような形状でも構わない。
　以下、本発明を実施例により説明する。
　（操作方法）
　実施の形態４に示す殺菌剤のガス化装置１を用いた。二流体スプレである噴霧装置１４の殺菌剤供給口１５に、殺菌剤４として３５質量％の過酸化水素を含有する過酸化水素水を、２．５ｇ／ｍｉｎ．供給した。また、圧縮エア供給口１６には０．１５ＭＰａの圧縮エアを供給した。加熱体８の加熱面９をＳＵＳ３１６にクロムメッキした面として、加熱体８の温度を２５０℃とした。ここで、クロムメッキの厚さは３μｍ～５μｍであった。また、Ｒａは０．４１３μｍ、Ｒｚは１．６３１μｍであった。この場合を実施例とし、加熱面９をＳＵＳ３１６とした場合を比較例１、ＳＵＳ３１６Ｌとした場合を比較例２、真鍮とした場合を比較例３とした。ここで、ＳＵＳ３１６の表面は、Ｒａが０．５２２μｍ、Ｒｚが２．０１３μｍ、ＳＵＳ３１６Ｌの表面は、Ｒａが０．４４６μｍ、Ｒｚが１．５４４μｍ、真鍮の表面は、Ｒａが１．０１５μｍ、Ｒｚが７．５９３μｍであった。
　（測定方法）
　吹き出し口１３における過酸化水素濃度をＡＴＩ社製ポータブルガス検知器により測定した。また、吹き出し口１３において、吹き出されたガスを冷却して過酸化水素水として回収した。このとき、全量回収されず、一部揮散したが、回収した過酸化水素水の過酸化水素濃度を測定した。
　（殺菌効果測定）
　５００ｍｌ容量のＰＥＴボトルに成形される２０ｇの重量のプリフォーム２５の内面の中間部に１０4個、１０5個、１０6個のＢ．ａｔｒｏｐｈａｅｕｓ　ＡＴＣＣ９３７２芽胞を付着させた後に、自然乾燥させた。この菌付プリフォーム２５の内面に、吹き出し口１３から過酸化水素水のガスを吹き付けた。その後、１００℃の無菌加熱エアを当該プリフォーム２５の内面に吹き付けた。その後、プリフォーム２５の菌を付着させた内面部分を拭き取り、寒天培地に移植し、３７℃で１週間培養し、生残存菌数を測定した。結果は、殺菌効果（ＬＲＶ）＝ｌｏｇ（付着菌数）／（生残存菌数）で表した。
　（実施例及び比較例の結果）
　表１に、実施例１及び比較例１－３の、生成ガスの過酸化水素濃度、回収過酸化水素水の過酸化水素濃度及び殺菌効果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記の実施例１によれば、殺菌剤のガス化装置１において、加熱面９の材質をクロムとすることで、これまで使用されていたステンレスであるＳＵＳ３１６やＳＵＳ３１６Ｌ又は真鍮よりも、過酸化水素水をガス化する際のガス中の過酸化水素の濃度を高めることができ、殺菌効果も高いという結果が得られた。
　また、以下に本発明を実施例により説明する。
　（操作方法）
　図４の実施の形態４に示す殺菌剤のガス化装置１を用いた。殺菌剤気化部３の内面の加熱体８をＳＵＳ３１６とし、この加熱体８にポリテトラフルオロエチレン１００μｍをコーティングして加熱面９を形成した。この場合を実施例２とした。また、加熱体８をＳＵＳ３１６として、これに、ポリテトラフルオロエチレンの体積率が２５％である厚さ５０μｍのクロムメッキ施し、実施例３とした。また、加熱面９をＳＵＳ３１６とした場合を比較例４、ＳＵＳ３１６Ｌとした場合を比較例５、真鍮とした場合を比較例６とした。いずれも加熱体８を２３０℃に加熱した。
　噴霧装置１４の殺菌剤供給口１５に、殺菌剤４として３５質量％の過酸化水素及び安定剤を含有する過酸化水素水を、２．５ｇ／ｍｉｎ．供給した。また、圧縮エア供給口１６には０．１５ＭＰａの圧縮エアを供給した。ここで、噴霧装置１４は二流体スプレを使用した。殺菌剤のガス化装置１を上記の条件で５００時間運転し、その後、以下の測定をおこなった。
　測定方法及び殺菌効果測定は実施例１と同様である。
　（実施例及び比較例の結果）
　表２に、実施例２－３及び比較例４－６の、生成ガスの過酸化水素濃度、回収過酸化水素水の過酸化水素濃度及び殺菌効果を示す。また、加熱面９への安定剤の付着を確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　上記の実施例によれば、殺菌剤のガス化装置１において、加熱面９の材質をポリテトラフルオロエチレン、又はポリテトラフルオロエチレン含浸クロムメッキとすることで、これまで使用されていたステンレスであるＳＵＳ３１６やＳＵＳ３１６Ｌ又は真鍮よりも、長時間運転後に安定剤が加熱面９に付着せず、過酸化水素水をガス化する際のガス中の過酸化水素の濃度を高めることができ、殺菌効果も高いという結果が得られた。
　本発明は以上説明したように構成されるが、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨内において種々変更可能である。
　１…殺菌剤のガス化装置
　２…殺菌剤供給部
　３…殺菌剤気化部
　８…加熱体
　９…加熱面
　１２…加熱エア供給装置
　１４…噴霧装置
　２９…フィルタ

Claims (7)

  1. 　少なくとも過酸化水素を含む殺菌剤を加熱面に接触させて、殺菌剤をガス化させる装置であって、
    　前記加熱面がクロムからなることを特徴とする殺菌剤のガス化装置。
  2. 　請求項１に記載の殺菌剤のガス化装置において、
    　前記クロムの表面の算術平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍ以下、十点平均粗さ（Ｒｚ）が２．０μｍ以下であることを特徴とする殺菌剤のガス化装置。
  3. 　少なくとも過酸化水素及び安定剤を含む殺菌剤を加熱面に接触させて、殺菌剤をガス化させる装置であって、
    　前記加熱面がポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、又はポリテトラフルオロエチレン若しくはペルフルオロアルコキシフッ素樹脂含浸クロムメッキからなることを特徴とする殺菌剤のガス化装置。
  4. 　請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の殺菌剤のガス化装置において、
    　前記加熱面に殺菌剤を噴霧する殺菌剤供給部と前記加熱面が円筒状である殺菌剤気化部を備えることを特徴とする殺菌剤のガス化装置。
  5. 　請求項４に記載の殺菌剤のガス化装置において、
    　前記殺菌剤供給部が二流体スプレを備えることを特徴とする殺菌剤のガス化装置。
  6. 　請求項４又は請求項５に記載の殺菌剤のガス化装置において、
    　前記殺菌剤気化部の端部に加熱エアを導入する加熱エア供給装置を備えることを特徴とする殺菌剤のガス化装置。
  7. 　請求項４乃至請求項６のいずれか1項に記載の殺菌剤のガス化装置において、
    　前記殺菌剤気化部の端部にフィルタを備えることを特徴とする殺菌剤のガス化装置。
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