專利名稱：一種包裝材料消毒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包裝材料消毒的方法。更精確地，本發(fā)明涉及一種用氣態(tài)過氧化氫對具有塑料表面的包裝材料進(jìn)行消毒的方法，其中過氧化氫被應(yīng)用于預(yù)熱的塑料表面。
準(zhǔn)備用于填充的消毒容器可以通過多種手段獲得。一種消毒方法要求，塑料容器在制造過程中，例如在吹塑時(shí)直接被密封。由于容器在隨后的降溫過程中會塌縮，這種情況下的密封就會導(dǎo)致相當(dāng)多的問題。因?yàn)闇囟冉档秃笕萜髦械目諝怏w積將減小，所以容器必須在高溫下保存。這樣的保存過程既不方便，成本又高。為了避免這些，目前除了其它材料以外，在容器內(nèi)部常使用液態(tài)或氣態(tài)過氧化氫，然后消毒。
過氧化氫是一種非常有效但是并不特別穩(wěn)定的氧化劑，而且有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，只形成一種普通水副產(chǎn)物，但是過氧化氫的半壽期很長，因此在它發(fā)揮作用后，消毒劑必須除去。
過氧化氫應(yīng)該是通過它的作用于微生物細(xì)胞質(zhì)膜中組分的強(qiáng)大氧化效果來發(fā)揮其抗微生物活性的。在消毒過程中過氧化氫是以噴灑在容器內(nèi)的水溶液形式使用的。當(dāng)容器隨后加熱后，過氧化氫被氣化，并在發(fā)揮完作用后可以通風(fēng)除去。
根據(jù)另一種消毒方法，容器第一步經(jīng)受氣態(tài)過氧化氫作用，其中允許過氧化氫在容器內(nèi)部冷凝。通過該工序得到一均勻的過氧化氫覆層，該覆層完全覆蓋住包裝材料。在接下來的步驟中冷凝的氣體再次氣化，最后通風(fēng)除去。經(jīng)過該工序可以獲得對于商用消毒來說令人滿意的微生物死亡率。
例如當(dāng)對塑料容器進(jìn)行消毒時(shí)，它們實(shí)際上被一種稱為的商用標(biāo)準(zhǔn)溶液涂覆，該溶液除了包含其它成分之外還包含過氧化氫和過乙酸。在所述溶液作用幾分鐘后，容器用干凈的消毒水清洗。這樣的過程既復(fù)雜又費(fèi)時(shí)。
另外一個(gè)問題是，對于包裝材料中的某些塑料，最重要的是聚酯，會殘留過氧化氫，它是作為噴灑、涂布或冷凝的結(jié)果被吸附在容器內(nèi)部。以后，它們可能會對填充材料產(chǎn)生負(fù)面影響，例如使之變色。權(quán)威機(jī)構(gòu)已經(jīng)確定了殘留過氧化氫絕對不能超過的極限值。
通常不會對例如聚酯的包裝材料進(jìn)行無菌處理，原因是這種類型的材料主要用于軟飲料等。但是，市場上對聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的無菌瓶的興趣極大。
為了降低形成殘留物的危險(xiǎn)，可以在高溫下通風(fēng)除去，或者通過向容器內(nèi)鼓入消毒空氣驅(qū)走過氧化氫。這樣的工序成本高，最好通風(fēng)時(shí)間能縮短，這樣每個(gè)容器的成本就會降低。
本發(fā)明的目的在于消除或減小上述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用過氧化氫進(jìn)行消毒時(shí)所具有的缺點(diǎn)。
為達(dá)到該目的，本發(fā)明的方法已經(jīng)獲得權(quán)利要求1中的特征。
含過氧化氫冷凝的消毒方法包含四個(gè)不同時(shí)段加熱階段、充氣階段、保持階段和通風(fēng)階段。
在加熱階段，容器加熱到一合適的溫度。加熱階段并非必需。但是，它可以減少后來必須通過通風(fēng)除去的冷凝物的量。
在充氣階段，氣態(tài)的過氧化氫注入預(yù)熱的容器中，容器整個(gè)表面暴露處理，氣體凝結(jié)在容器表面，并且形成液滴形式的冷凝物。所用氣體是空氣和氣化過氧化氫溶液的混合物。過氧化氫溶液以商用級別提供，它包括約65％的水和約35％的過氧化氫。然而，根據(jù)其它參數(shù)，當(dāng)然也可以使用其它濃度。
在保持階段，冷凝物發(fā)揮作用；通風(fēng)階段，對容器通風(fēng)，冷凝物再次轉(zhuǎn)化為氣態(tài)并從容器中除去。在此方法中使用了通過過濾預(yù)過濾和消毒的熱空氣。
業(yè)已進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的目的是達(dá)到和允許所用過氧化氫以凝結(jié)氣體的形式起作用的消毒方法的同等有效的消毒效果。在這些實(shí)驗(yàn)中，整個(gè)消毒過程期間，本發(fā)明的過氧化氫均保持氣態(tài)。
與上述用冷凝法進(jìn)行的消毒相比，本發(fā)明的方法僅要求容器是用氣化過氧化氫消毒，容器首先加熱到一個(gè)高于所用氣體露點(diǎn)的溫度。然后用消毒空氣吹干容器。
在消毒過程中，容器暴露于具有一定溫度、露點(diǎn)和流率的氣態(tài)過氧化氫一段時(shí)間。除了過氧化氫濃度外這些參數(shù)對于獲得有效的殺菌目的非常重要。在此方法中，露點(diǎn)即為了得到冷凝物，分離出過氧化氫水溶液的氣態(tài)過氧化氫必須冷卻到的溫度。該溫度依氣體中過氧化氫含量而變。調(diào)節(jié)露點(diǎn)以在現(xiàn)有的消毒設(shè)備中使用。
初步實(shí)驗(yàn)顯示單位面積殘留的過氧化氫的量依接觸的不同類型的包裝材料而變。聚酯作為包裝材料時(shí)會出現(xiàn)一定的問題，因此實(shí)驗(yàn)集中在一種使用聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶的材料上。但是也研究了其它類型準(zhǔn)備用于填充的容器。
實(shí)施例1．消毒效果的比較進(jìn)行了用充氣/冷凝法的消毒效果和根據(jù)本發(fā)明的僅用充氣法的消毒效果間的比較。以對數(shù)衰減表示的殺死微生物效率定義為參考樣品中生物體的數(shù)減去存活生物體的數(shù)。
PET瓶用枯草芽孢桿菌NCA7252的孢子接種，各自消毒處理后用本領(lǐng)域中技術(shù)人員熟知的傳統(tǒng)程序(基于“最大概率數(shù)”的方法)統(tǒng)計(jì)估算出結(jié)果。
容器分別經(jīng)受充氣/冷凝或根據(jù)本發(fā)明的僅僅充氣過程，在充氣和保持階段接受相同處理，這種處理在預(yù)先進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)是最優(yōu)的。
因此，在消毒過程中，用氣態(tài)過氧化氫充氣3秒，氣體溫度為90℃，露點(diǎn)為65℃，流率為40kg/h。保持階段時(shí)長1秒。
在加熱階段，將進(jìn)行充氣/冷凝處理的容器加熱到50-55℃，容器用溫度為70℃、流率為40kg/h的消毒空氣通風(fēng)10秒。在充氣/冷凝方法中，通風(fēng)時(shí)間調(diào)節(jié)到使所有可視冷凝物蒸發(fā)為止。根據(jù)本發(fā)明僅進(jìn)行充氣處理的容器，在加熱階段加熱到70-80℃溫度，通風(fēng)階段，容器中流過溫度為80℃、流率為60kg/h的消毒空氣，時(shí)間2秒。結(jié)果顯示兩種方法均獲得了足夠的殺菌效果，以對數(shù)衰減表示至少為1og5(105)。實(shí)施例2．析出殘留量間的比較為了研究是否在根據(jù)本發(fā)明消毒的PET容器中有殘留進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。同時(shí)對聚乙烯(PE)瓶進(jìn)行比較。
除了填充瓶后的時(shí)間、儲存時(shí)間不同外，PET和PE瓶經(jīng)受與實(shí)施例1相同的消毒處理，兩消毒程序后的通風(fēng)時(shí)間為2秒。根據(jù)生產(chǎn)商的指示，每個(gè)容器中的殘留過氧化氫用管瓶HP-10(Chemetrics,90298-31)測得。所的結(jié)果列于表1。
表1．消毒(2秒通風(fēng)時(shí)間)后的殘留過氧化氫(ppm)。
材料PE PET儲存時(shí)間(分鐘)5 10 3090充氣 0.5 33 3冷凝 - 10 ＞10 -結(jié)果顯示對于聚乙烯沒有獲得明顯的殘留過氧化氫。也有可能將PET容器中殘留的過氧化氫減少到可接受的水平，根據(jù)本發(fā)明，所述容器經(jīng)受了充氣過程，然后通風(fēng)較短的通風(fēng)時(shí)間，例如2秒。用冷凝法消毒的PET瓶中得到了約3倍多的殘留。即使將短通風(fēng)時(shí)間延長到15秒，趨勢仍然保持(表2)。
表2．消毒(15秒通風(fēng)時(shí)間)后的殘留過氧化氫(ppm)。
材料PE PET儲存時(shí)間(分鐘) 5 30 250充氣 0 0.30.1冷凝 0 0.80.2因此，當(dāng)使用本發(fā)明的充氣法時(shí)，獲得有效殺菌的同時(shí)，消毒介質(zhì)過氧化氫的殘留量也很低。微生物減少的數(shù)量也可以通過提高露點(diǎn)(氣體濃度)或延長充氣階段時(shí)間加以提高。但是，如果露點(diǎn)提高過多，本發(fā)明充氣過程中的殘留量將增加。
本發(fā)明的消毒方法優(yōu)選用于對準(zhǔn)備填充的容器的消毒和/或含有塑料表面的包裝材料的消毒，該塑料可以包含聚酯，例如的聚對苯二甲酸乙二醇酯。但是，本方法不限于立即準(zhǔn)備填充的容器。相反，如果容器作為“雛形”進(jìn)行消毒是本發(fā)明的優(yōu)勢，即在它例如通過吹塑獲得最終形式之前，從消毒角度看具有困難的幾何結(jié)構(gòu)。在此情況下，最后完成的容器中將獲得單位面積較少的殘留量。片狀或網(wǎng)狀的包裝材料可以以與準(zhǔn)備填充的容器相同的方法經(jīng)過上述四個(gè)階段加熱階段、充氣階段、保持階段和通風(fēng)階段，并根據(jù)本發(fā)明中的方法進(jìn)行消毒。在該方法中包裝材料可以很好地進(jìn)行連續(xù)處理。
權(quán)利要求書按照條約第19條的修改1．用施用于預(yù)熱塑料表面的氣態(tài)過氧化氫對塑料表面消毒的方法，其特征在于整個(gè)消毒過程是在保持過氧化氫為氣態(tài)的情況下進(jìn)行的，且該塑料表面被加熱到高于氣態(tài)過氧化氫露點(diǎn)以上的溫度。
2．權(quán)利要求1的方法，其特征在于該塑料表面包含一種聚酯。
3．權(quán)利要求1的方法，其特征在于該塑料表面包含聚對苯二甲酸乙二醇酯。
4．權(quán)利要求1的對容器的包裝材料進(jìn)行消毒的方法，其特征在于在容器最終成形之前，該具有一塑料表面的包裝材料被消毒。
5．權(quán)利要求4的方法，其特征在于該具有塑料表面的包裝材料被連續(xù)消毒。
權(quán)利要求
1．用施用于預(yù)熱塑料表面的氣態(tài)過氧化氫對塑料表面消毒的方法，其特征在于整個(gè)消毒過程是在保持過氧化氫為氣態(tài)的情況下進(jìn)行的。
2．權(quán)利要求1的方法，其特征在于塑料表面加熱到高于氣態(tài)過氧化氫露點(diǎn)的一個(gè)溫度。
3．權(quán)利要求1的方法，其特征在于塑料表面包含一種聚酯。
4．權(quán)利要求3的方法，其特征在于塑料表面包含聚對苯二甲酸乙二醇酯。
全文摘要
準(zhǔn)備填充的容器或者具有塑料表面的包裝材料可以用施用于預(yù)熱塑料表面的氣態(tài)過氧化氫消毒,整個(gè)消毒過程是在保持過氧化氫為氣態(tài)的情況下進(jìn)行的。
文檔編號A61L2/20GK1233190SQ9719882
公開日1999年10月27日 申請日期1997年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月14日
發(fā)明者T·比耶博恩 申請人:利樂拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司