JPH03224469A - 包装材料の殺菌方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は包装材料の殺菌方法及びその装置に関するも
ので、さらに詳細には、例えば食品を対象とする容器等
の包装材料の表面に滅菌剤を均一に塗布するようにした
包装材料の殺菌方法及びその装置に関する。 〔従来の技術〕 一般に、食品を対象とした容器等の包装材料において、
特に無菌充填システムでは、その使用に先立って包装材
料に殺菌処理を施す必要がある。 そのため、従来では、紙容器やプラスチ・ツク容器等の
形成容器の殺菌方法として、滅菌剤に過酸化水素（Ｈ２
０２）を使用することが一般的であつた。この場合、容
器が深底容器や凹凸を有する容器であるときには、常温
または加温した過酸化水素の水溶液を容器にスプレーす
る工程が広く用いられ、また、容器がシート状もしくは
それに近い状態であるときは、常温または加熱した過酸
化水素水溶液に容器を浸漬した後、ホットエアーを吹き
付けて容器を乾燥させるという工程が広く用いられてい
る。これらの方法は、主に無菌充填機における容器の殺
菌方法として利用されている（特開昭５５−１１０５５
５号公報、特開昭６２−４０３８号公報参照）。 〔発明が解決しようとする課題〕 上記スプレー法においては、通常、二流体ノズルと称す
る滅菌剤供給手段が使用されて、過酸化水素水溶液と圧
縮空気（通常２乃至３ｋｇ／Ｃｍ２）とを混合して過酸
化水素水溶液を微粒子化している。 しかし、この種のスプレー法では、スプレー混合空気圧
が高いために勢いが強くなり、容器内面にスプレーする
と、底に跳ね返ってしまい、過酸化水素の付着効率が悪
くなる上、底部にいわゆるエアークツションの状態か生
じて底部に付着しにくいという課題かあった。 上記課題を解決する手段として、混合空気を使用しない
一流体ノズル（液にのみ高圧を負荷してミスト化するも
の）を使用する方法も考えられるが、この種の方法にお
いては、装置が複雑かつ高価である上、過酸化水素に高
圧を負荷することは安全性上の点から好ましくないとい
う課題がある。 この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、微細な滅
菌剤ミストを生成し、この滅菌剤ミストを穏やかに吹き
付けることにより包装材料の隅々まで均一に滅菌剤を付
着させて殺菌を行うようにした包装材料の殺菌方法及び
その装置を提供することを目的としている。 〔課題を解決するための手段及び作用〕この発明の包装
材料の殺菌方法は、液状の滅菌剤を加熱手段によって沸
点以上に加熱するとともに完全に気化した後、空気中で
凝縮させて滅菌剤ミストを生成し、生成された滅菌剤ミ
ストを包装材料の表面に付着させることにより滅菌剤を
均一に上記包装材料の表面に塗布するようにしたもので
ある。 上記のように構成することにより、液状の滅菌剤が滅菌
剤供給部により気化部内に供給され、気化部において加
熱手段により滅菌剤が沸点以上に加熱されて完全に気化
される。そして、気化部で生成された気体状の滅菌剤は
噴射手段により空気中に噴射され凝縮して微細ミストに
なると同時に穏やかに包装材料の表面に吹き付けられて
包装材料の隅々まで均一に付着されることにより、包装
材料の殺菌処理が行われる。 また、この発明に係る包装材料の殺菌装置は、液状の滅
菌剤を供給する滅菌剤供給部と、加熱手段を具備すると
ともに上記滅菌剤供給部から供給される滅菌剤を沸点以
上に加熱して気化させる気化部と、上記気化部で生成さ
れる気体状の滅菌剤を包装材料に噴射する噴射手段とを
備えたものである。 なお、上記気化部内に空気流を送り込む空気流発生部を
具備することが好ましい。 ところで、一般に液状滅菌剤として包装材料の殺菌に用
いられる過酸化水素水溶液の成分である過酸化水素、あ
るいは水といった物質は、分子の極性が大きいため気化
に要する熱量が非常に大きい。このため、無菌充填装置
等において短い周期で間欠的に気化を行う場合、気化部
を構成する熱媒体に十分な熱量を与えかつ効率的に気化
させないと、滅菌剤の気化に伴って熱媒体の温度が低下
し、その結果、気化不良を生じるという恐れがある。 したがって、この発明は、気化部の気化室内壁を構成す
る熱媒体の表面に、溝を連続的に設けることにより、滅
菌剤の気化を効率的に行うようにしている。 〔実施例〕 以下にこの発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

【第１実施例】 この発明の包装材料の殺菌装置は、第１図に示すように
、液状の滅菌剤を供給する滅菌剤供給部１０と、加熱手
段２２を具備するとともに滅菌剤供給部１０から供給さ
れる滅菌剤１２を沸点以上に加熱して気化させる気化部
２０と、気化部２０て生成される気体状の滅菌剤１２を
包装材料に噴射する噴射手段３０とを備えている。 この実施例において、上記滅菌剤は包装材料に付着した
細菌などの微生物を死滅させる作用を有するもので、例
えば過酸化水素水や過酢酸水溶液あるいは過酢酸・過酸
化水素混合水溶液等が使用される。 上記滅菌剤供給部１０は、液状の滅菌剤を気化部２０内
に供給するものであれば任意のものでよく、例えば、滅
菌剤１２を収容するタンク１４に連通する管路１６中に
ポンプ１８を配設して、このポンプ１８の吸引作用によ
って滅菌剤１２を気化部２０内に供給することができる
。 滅菌剤はポンプ１８を介して気化部２０内へ滴下され、
気化部２０が空気供給源である空気流発生部４０とに圧
送管路３８を介して接続されている。なお、この場合、
圧送される空気は常温であってもよいが、好ましくは加
熱部４１により加熱したものである方が良い。 上記加熱手段２２は、気化部２０内に供給される液状滅
菌剤を沸点以上に加熱するものであれば任意のもので良
く、例えば、気化部２０を構成する室内に配設される加
熱された金属板や発熱体等の加熱媒体に接触させて滅菌
剤を沸点以上に加熱しても良く、あるいは、加熱空気を
室内に供給して、その空間中で滅菌剤を沸点以上に加熱
するようにしてもよい。

【第２実施例】 第２図は、この発明に係る包装材料の殺菌装置の第２実
施例の要部断面図である。 なお、第２実施例において、第１図に示した包装材料の
殺菌装置の原理図と同一部分には同一符号を付して、そ
の説明を省略する。 この発明の殺菌装置は、液状の滅菌剤である過酸化水素
（Ｈ２Ｏ２）の水溶液を供給する滅菌剤供給部１０と、
加熱手段２２を具備するとともに滅菌剤供給部１０から
供給される滅菌剤を沸点以上に加熱して気化させる気化
部２０と、気化部２０て生成される気体状の滅菌剤を包
装材料に噴射する噴射手段３０とで主要部が構成されて
いる。 滅菌剤供給部１０は、過酸化水素水溶液を供給する液体
人口１１と圧縮空気を供給する噴霧用空気人口１３とを
有する二流体スプレーで構成されており、この二流体ス
プレー１０のノズル１０ａが気化部２０を構成する室２
４の天井部から室内に臨設されて、過酸化水素水溶液と
圧縮空気との混合物を室内に供給し得るようになってい
る。 気化部２０は、金属材等の熱媒体２７で構成される室２
４の外壁面にパネル状の発熱体２６を張設して加熱手段
２２を構成しており、上記発熱体２６ｂの外側には保温
のための断熱剤層が構成されている。そして、室２４の
一側壁には吐出口３２が設けられ、この吐出口３２に噴
射手段である噴射ノズル３０か接続されている。 噴射ノズル３０は、気化部２０で気化された過酸化水素
蒸気を圧縮空気により空気中へ噴射するものである。こ
の噴射ノズル３０は、口径が調節可能（２−〜２００ｍ
ｍ）に形成されて、微細ミストの吹き出しの勢いを調整
するとともに空気中で凝縮して生成する微細ミストの包
装材料表面への吹き付けの強さを調節できるようにしで
ある。この場合、噴射ノズル３０は、例えば包装材料が
深底容器の場合にはノズル口径を小さく、逆に広口浅底
容器の場合にはノズル口径を大きくてきるようになって
いる。なお、この場合、ノズル口径か最小であっても、
口径は２−程度であるため、二流体ノズルの混合空気は
充分に勢いを弱めることができ、底部にも効率良く過酸
化水素ミストを付着させることができる。 なお、噴射ノズル３０か長い場合には、ノズル内部で過
酸化水素の蒸気が冷却されて結露することがあるので、
噴射ノズル３０の外側をヒーター（図示せず）で被覆し
ておけば良い。 上記のように構成された殺菌装置においては、気化部２
０の室内を発熱体２６によって加温した状態で、滅菌剤
供給部１０から過酸化水素と圧縮空気との混合物を気化
部２０の室２４内に供給すると、過酸化水素は発熱体２
６によって加熱された熱媒体２７に接触及びまたは室内
の加熱空気によって沸点以上に加熱されて完全に気化さ
れる。 その後、完全に気化された過酸化水素蒸気を圧縮空気に
よって噴射ノズル３０がら空気中に噴霧することにより
、蒸気が凝縮して微細な過酸化水素のミストが生成され
る。このミストを包装材料の表面に吹き付けることによ
り、均一な付着が可能となる。 この場合、スプレー時間を制御することにより包装材料
に対する過酸化水素の付着量の制御を行うことができる
。

【第３実施例】 第３図はこの発明の殺菌装置の第３実施例の断面図であ
る。 第３実施例の殺菌装置は、過酸化水素の気化をより一層
効率良く行えるようにしたものである。 すなわち、気化部２０に具備される加熱手段２２を構成
する発熱体を室２４の内壁に調節されるパネル状の発熱
体２６及び熱媒体２７と室内に配設される棒状の発熱体
２８とで構成することにより、過酸化水素供給部１０か
ら気化部２０の室内に供給される過酸化水素をさらに瞬
時に気化させ得るようにしたものである。 なお、第３実施例において、その他の部分は上記第２実
施例と同じであるので、同一部分には同一符号を付して
その説明は省略する。

【第４実施例】 第４図はこの発明の殺菌装置の第４実施例の断面図であ
る。 第４実施例の殺菌装置は、過酸化水素供給手段を一流体
スプレーノズルで形成するとともに、気化部に空気流発
生手段を具備した場合である。すなわち、気化部２０を
構成する室２４の天井部に過酸化水素水溶液を収容する
タンク（図示せず）に連通するニードル状のスプレー３
４を臨設させ、室２４の一部に開設される空気流導入口
４２とコンプレッサ等の空気流発生部４０とを圧送管路
３８を介して接続させた場合である。この場合、圧送管
路３８の一部にヒーター３６を配設することにより、空
気流を加熱した状態で気化部２０に圧送することができ
る。なおこの場合、加熱手段２２が前記第３実施例と同
様にパネル状の発熱体２６及び熱媒体２７と棒状の発熱
体２８とで構成されているが、第２実施例と同様のパネ
ル状の発熱体２６及び熱媒体２７で加熱手段２２を構成
しても良い。 上記のように構成することにより、ニードル状スプレー
３４から気化部２０の室内に噴霧される過酸化水素水溶
液は発熱体２８と熱媒体２７に接触及び又は加熱空気に
接触して沸点以上に加熱されて気化され、圧縮空気流発
生源４０から供給されヒーター３６により加温される空
気流によって噴射ノズル３０側へ圧送され、噴射ノズル
３０より空気中に噴射され、凝縮して微細ミストを生成
して包装材料に付着する。 なお、第４実施例において、滅菌剤の塗布量を制御する
には、圧縮空気流を常時圧送させた状態で必要時に過酸
化水素水溶液を供給するようにすれば良い。 また、第４実施例において、その他の部分は上記第２実
施例と同じであるので、同一部分には同一符号を付して
その説明を省略する。

【第５実施例】 第５図は本発明の第５実施例を示す図である。 滅菌剤供給部１０としては、第２図、第３図に示した二
流体スプレーと類似のものが使用されている。しかしな
がら、第５図においては、ノズル１０ａがその本体に例
えば３０．５ａｎの長さのエクステンションパイプ５０
を介し接続されている。 これは、気化部２０としての気化管５１からの熱が気化
管５１の上端を閉塞しているアルミニウム製プラグ５２
およびノズル１０ａを介して二流体スプレー本体に伝達
され、二流体スプレー本体が加熱されないようにするた
めである。上記気化管５１はアスベストリボンからなる
外筒５３と、気化管５１の内壁を形成しているサニタリ
パイプからなる例えば３５ｃｍの長さの内筒５４と、上
記外筒５３と内筒５４間に設けられるリボンヒーター５
５とを備えている。上記気化管５１の下端には気化管５
１内において気化した過酸化水素蒸気か噴射される例え
ば１２ａｎの長さのノズル５６が接続されている。 上記気化管５１内にはその気化を平均化するために温度
の低い場所、温度の下がり易い場所を作らないことが重
要であり、そのために気化管５１の全長にわたってリボ
ンヒーター５５が設けられている。また、二流体スプレ
ーから過酸化水素がスプレーされるときに気化管５１内
に圧力が加わらないように気化管５１の径は充分大きく
設定されており、しかも気化管５１内で気化した過酸化
水素蒸気か抜は易いように気化管５１は垂直に伸び、気
化管内面は起伏や屈曲を持たすに平滑に形成される。ま
た、このように気化管を適宜の直径に、しかも直胴形に
形成すれば、過酸化水素の気化不良か生ずることもない
。 なお、この装置は例えばスプレーエアー圧５　ｋｇ／ｃ
ｉｆ、過酸化水素供給方式は自然吸引、サニタリパイプ
温度およびノズル温度を３００℃とし、垂直に立てて使
用すると良い。

【第６実施例】 第６図はこの発明の第６実施例を示す図である。 第６実施例の殺菌装置は、上記第５実施例のものとほぼ
同様の構成であるが、過酸化水素の気化をさらに効率良
く行えるように構成されている点が異なっている。 すなわち、第６図申分号５１は気化管である。 この気化管５１は、アスベストリホンからなる外筒５３
と、気化管５１の内壁を構成し、かつ熱媒体となる内径
５０Ｗ１外径６５工、長さ３５０ｍｍのアルミニウムパ
イプからなる内筒５４と、上記外筒５３と内筒５４間に
介在させられたヒーター５５とから構成されている。こ
の気化管５１の下端部には、気化管５１内で気化した過
酸化水素蒸気が噴射される長さ６０ｍｍのノズル５６か
接続され、ノズル５６の外側にも外筒５３とヒーター５
５が配置されている。 また、図中符号５２はアルミニウム製のプラグであり、
このプラグ５２と上記ノズル５６のうち内筒５４内に挿
入される部分の外周には雄ねじが形成されている。一方
、内筒５４の内面にはその全長にわたり虜となる雌ねじ
が形成されており、これによって、上記プラグ５２とノ
ズル５６とが固定されている。 このように構成された殺菌装置においては、上記実施例
と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、溝を
形成しているために内筒５４の伝熱面積か大きく、した
がって、液状滅菌剤の気化を効率良く行うことができる
。 なお、上記のような溝を第２図乃至第５図に示す殺菌装
置の熱媒体に形成しても同様の効果を得ることができる
。第７図は溝の断面を示す図である。この溝は、断面が
矩形をなしているが第８図に示すような三角形状、その
他任意の形状を採用することができる。ここで、溝の深
さａ１溝の幅すおよび溝の中心間距離Ｃは、望ましくは
いずれも０．５ｍｍ乃至１０ｍｍに設定される。また、
溝を設ける方法としては種々の方法は採用されるが、円
筒型の熱媒体を使用する場合には、円筒内面に雌ねじを
切る方法か最も簡便である。 また、第６実施例において、その他の部分は上記第６実
施例と同じであるので、同一部分には同一符号を付しそ
の説明を省略する。 次に、この発明の殺菌方法と従来の殺菌方法との比較テ
ストについて説明する。 ☆第１実験例（二流体スプレー法） テストに当って、 ★従来例 ・スプレーエアー圧カニ３ｋｇ／ｄ ・スプレー時間　０．６＋＋ｃ 嘲スプレー距離：２０ｃｍ ・滅菌剤、過酸化水素水溶液３５重量％★本発明（第２
実施例に示す殺菌装置）・スプレーニア−圧力　３　ｋ
ｇ／ａ［ｌ拳スプレー時間＋０．６＋ｅｃ ・スプレー距離：２０ｃｍ ・滅菌剤　過酸化水素水溶液３５重量％・加熱手段２２
の温度　３００℃ の条件下で、アクリル樹脂性板材の表面に垂直にスプレ
ーしたところ、従来例のものにおいては、そのスプレー
パターンは中心部の付着粒径が大きく、周辺部の付着粒
径は小さ（なり、顕著な差が見られた。これに対し、こ
の発明のものにおいては、過酸化水素の付着は中心部、
周辺部とも均一であった。 また、スプレー時間を０．２秒にし、その他は同様な条
件で、プレパラート上にオイルを付着した上にスプレー
し、プレパラート上に滅菌剤粒子をカバーグラスでサン
ドイッチ状にして写真撮影（２００倍）してみたところ
、この発明の方法によるスプレーの粒子の状況は、第６
図に示すように非常に小さく、シかも平均的にスプレー
されているか、従来の方法によるものは粒子も大きく、
しかも平均化されていないことが判明した。 ☆第２実験例 上記第１実験例と同様の条件で従来の方法により１．５
１用ＰＥＴ　（ポリエチレンテレフタレート）ボトルの
ボトル口部より内部に３５重量％の過酸化水素をスプレ
ーしたところ、ボトル首部あるいは底部に粒径の大きな
液滴が形成され、そのためのその後の乾燥も行いにくか
った。 これに対して第２実施例に示す殺菌装置を用いて第１実
験例と同様の条件で生成した過酸化水素ミストをボトル
内部に吹き込んだところ、部位によらず均一に過酸化水
素が付着し乾燥も容易であった。 なお、上記実験例では第２実施例に示す殺菌装置を用い
て実験を行った場合について説明したが、第３実施例、
第４実施例および第５実施例についても同様の実験を行
った結果、同様に良好な結果が得られた。特に、第５実
施例においては良好な結果が得られた。また、上記実験
例では、滅菌剤として過酸化水素を用いた場合について
説明したが、過酸化水素に代えて過酢酸水溶液あるいは
過酢酸・過酸化水素混合水溶液を用いても同様の効果が
得られた。 ☆第３実験例 第６実施例の殺菌装置と、この殺菌装置のうち気化管５
１の内面を形成する雌ねじの長さを、上下端からアルミ
ニウム製プラグ５２とノズル５６を取り付けるのに必要
な長さだけとし、残りの部分を平滑とした内筒５４を用
いて同様の殺菌装置を構成した。 そして、このような２種類の殺菌装置を用い、以下の条
件で過酸化水素ミストの連続噴霧テストを行った。 ・スプレーエアー圧カニ５ｋｇ／ｃｓｌ・スプレー時間
＋０．５ｓｅｃ ・スプレーサイクル：２．Ｏｓ！ｃ ・ヒーター５５加熱温度：３００℃ ・滅菌剤・過酸化水素水溶液３５重量％・過酸化水素供
給方式：サイホン方式 比較例の殺菌装置を用い、上記の条件でテストを行った
ところ、テスト開始１５分頃より気化しきれなかった過
酸化水素水溶液の飛沫がノズル５６より飛散し始めたの
に対し、実施例の殺菌装置ではテスト開始後１時間経過
しても気化不良は発生せず、安定した気化状態を示して
いた。 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明の包装材料の殺菌方法及
び装置は上記のように構成されているので、以下のよう
な効果が得られる。 １）滅菌剤を気化させて蒸気としたものを噴射手段から
噴き出すとともに凝縮して微細ミストを生成し、その微
細ミストを包装材料の表面に緩やかに吹き付けるので、
表面に多少の凹凸があっても均一に付着させることがで
きる。 ２）吹き付けが緩やかであるために、跳ね返りが少な（
、付着率が良い上、瓶やボトルのように口部が小さいも
のであっても容器内面への滅菌剤の均一な付着が可能と
なり、さらに、ボトルの外面に付着させる場合において
も外面に沿わせて噴き付けることができるので、上部か
ら下部まで均一に滅菌剤を付着させることができる。 ３）滅菌剤を一度気化させた後、凝縮させてミストを生
成するため、滅菌剤濃度の上昇を図ることができ、滅菌
効果を向上させることができる。 ４）包装材料に付着された滅菌剤は通常のスプレー付着
のものに比較して非常に細かく均一であるため、次の乾
燥工程での滅菌剤の分解除去が容易となり、無菌充填シ
ステム全体の迅速処理が可能となる。 ５）気化室内壁を構成する熱媒体の表面に溝を連続して
設けることにより伝熱面積が増加し、滅菌剤の気化効率
を向上させることができ、気化不良の発生を未然に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の殺菌方法の第１実施例の断面図、第
２図はこの発明に係る殺菌装置の第２実施例の断面図、
第３図はこの発明に係る殺菌装置の第３実施例の断面図
、第４図はこの発明の第４実施例の断面図、第５図はこ
の発明の第５実施例の断面図、第６図乃至第８図はこの
発明の第６実施例を示し、第６図は殺菌装置の断面図、
第７図および第８図は溝の断面図、第９図はこの発明の
方法によるスプレー状態を示す説明図、第１０図は従来
の方法によるスプレー状態を示す説明図である。 １０・・・滅菌剤供給部、 ２０・・・気化部、 ２２・・・加熱手段、 ２６・・・パネル状発熱体（加熱手段）２７・・・熱媒
体（加熱手段）、 ２８・・・棒状発熱体（加熱手段）、 ３０・・・噴射ノズル（噴射手段）、 ３８・・・空気圧送管路、 ４０・・・空気流発生部、 ５１・・・気化管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、液状の滅菌剤を加熱手段によって沸点以上に加熱す
   るとともに完全に気化した後、空気中で凝縮させて滅菌
   剤ミストを生成し、生成された滅菌剤ミストを包装材料
   の表面に付着させることにより滅菌剤を均一に上記包装
   材料の表面に塗布することを特徴とする包装材料の殺菌
   方法。 ２、液状の滅菌剤を供給する滅菌剤供給部と、加熱手段
   を具備するとともに上記滅菌剤供給部から供給される滅
   菌剤を沸点以上に加熱して気化させる気化部と、上記気
   化部で生成される気体状の滅菌剤を包装材料に噴射する
   噴射手段とを備えたことを特徴とする包装材料の殺菌装
   置。 ３、上記気化部内に空気流を送り込む空気流発生部を具
   備したことを特徴とする請求項２項記載の包装材料の殺
   菌装置。 ４、上記気化部内に気化室を具備し、この気化室の内壁
   に溝を連続的に設けたことを特徴とする請求項２項又は
   第３項に記載の包装材料の殺菌装置。