专利名称：一种包装材料消毒方法
技术领域：
本发明涉及一种包装材料消毒的方法。更精确地，本发明涉及一种用气态过氧化氢对具有塑料表面的包装材料进行消毒的方法，其中过氧化氢被应用于预热的塑料表面。
准备用于填充的消毒容器可以通过多种手段获得。一种消毒方法要求，塑料容器在制造过程中，例如在吹塑时直接被密封。由于容器在随后的降温过程中会塌缩，这种情况下的密封就会导致相当多的问题。因为温度降低后容器中的空气体积将减小，所以容器必须在高温下保存。这样的保存过程既不方便，成本又高。为了避免这些，目前除了其它材料以外，在容器内部常使用液态或气态过氧化氢，然后消毒。
过氧化氢是一种非常有效但是并不特别稳定的氧化剂，而且有一个优点是，只形成一种普通水副产物，但是过氧化氢的半寿期很长，因此在它发挥作用后，消毒剂必须除去。
过氧化氢应该是通过它的作用于微生物细胞质膜中组分的强大氧化效果来发挥其抗微生物活性的。在消毒过程中过氧化氢是以喷洒在容器内的水溶液形式使用的。当容器随后加热后，过氧化氢被气化，并在发挥完作用后可以通风除去。
根据另一种消毒方法，容器第一步经受气态过氧化氢作用，其中允许过氧化氢在容器内部冷凝。通过该工序得到一均匀的过氧化氢覆层，该覆层完全覆盖住包装材料。在接下来的步骤中冷凝的气体再次气化，最后通风除去。经过该工序可以获得对于商用消毒来说令人满意的微生物死亡率。
例如当对塑料容器进行消毒时，它们实际上被一种称为的商用标准溶液涂覆，该溶液除了包含其它成分之外还包含过氧化氢和过乙酸。在所述溶液作用几分钟后，容器用干净的消毒水清洗。这样的过程既复杂又费时。
另外一个问题是，对于包装材料中的某些塑料，最重要的是聚酯，会残留过氧化氢，它是作为喷洒、涂布或冷凝的结果被吸附在容器内部。以后，它们可能会对填充材料产生负面影响，例如使之变色。权威机构已经确定了残留过氧化氢绝对不能超过的极限值。
通常不会对例如聚酯的包装材料进行无菌处理，原因是这种类型的材料主要用于软饮料等。但是，市场上对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的无菌瓶的兴趣极大。
为了降低形成残留物的危险，可以在高温下通风除去，或者通过向容器内鼓入消毒空气驱走过氧化氢。这样的工序成本高，最好通风时间能缩短，这样每个容器的成本就会降低。
本发明的目的在于消除或减小上述根据现有技术用过氧化氢进行消毒时所具有的缺点。
为达到该目的，本发明的方法已经获得权利要求1中的特征。
含过氧化氢冷凝的消毒方法包含四个不同时段加热阶段、充气阶段、保持阶段和通风阶段。
在加热阶段，容器加热到一合适的温度。加热阶段并非必需。但是，它可以减少后来必须通过通风除去的冷凝物的量。
在充气阶段，气态的过氧化氢注入预热的容器中，容器整个表面暴露处理，气体凝结在容器表面，并且形成液滴形式的冷凝物。所用气体是空气和气化过氧化氢溶液的混合物。过氧化氢溶液以商用级别提供，它包括约65％的水和约35％的过氧化氢。然而，根据其它参数，当然也可以使用其它浓度。
在保持阶段，冷凝物发挥作用；通风阶段，对容器通风，冷凝物再次转化为气态并从容器中除去。在此方法中使用了通过过滤预过滤和消毒的热空气。
业已进行了实验，实验的目的是达到和允许所用过氧化氢以凝结气体的形式起作用的消毒方法的同等有效的消毒效果。在这些实验中，整个消毒过程期间，本发明的过氧化氢均保持气态。
与上述用冷凝法进行的消毒相比，本发明的方法仅要求容器是用气化过氧化氢消毒，容器首先加热到一个高于所用气体露点的温度。然后用消毒空气吹干容器。
在消毒过程中，容器暴露于具有一定温度、露点和流率的气态过氧化氢一段时间。除了过氧化氢浓度外这些参数对于获得有效的杀菌目的非常重要。在此方法中，露点即为了得到冷凝物，分离出过氧化氢水溶液的气态过氧化氢必须冷却到的温度。该温度依气体中过氧化氢含量而变。调节露点以在现有的消毒设备中使用。
初步实验显示单位面积残留的过氧化氢的量依接触的不同类型的包装材料而变。聚酯作为包装材料时会出现一定的问题，因此实验集中在一种使用聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶的材料上。但是也研究了其它类型准备用于填充的容器。
实施例1．消毒效果的比较进行了用充气/冷凝法的消毒效果和根据本发明的仅用充气法的消毒效果间的比较。以对数衰减表示的杀死微生物效率定义为参考样品中生物体的数减去存活生物体的数。
PET瓶用枯草芽孢杆菌NCA7252的孢子接种，各自消毒处理后用本领域中技术人员熟知的传统程序(基于“最大概率数”的方法)统计估算出结果。
容器分别经受充气/冷凝或根据本发明的仅仅充气过程，在充气和保持阶段接受相同处理，这种处理在预先进行的实验中被发现是最优的。
因此，在消毒过程中，用气态过氧化氢充气3秒，气体温度为90℃，露点为65℃，流率为40kg/h。保持阶段时长1秒。
在加热阶段，将进行充气/冷凝处理的容器加热到50-55℃，容器用温度为70℃、流率为40kg/h的消毒空气通风10秒。在充气/冷凝方法中，通风时间调节到使所有可视冷凝物蒸发为止。根据本发明仅进行充气处理的容器，在加热阶段加热到70-80℃温度，通风阶段，容器中流过温度为80℃、流率为60kg/h的消毒空气，时间2秒。结果显示两种方法均获得了足够的杀菌效果，以对数衰减表示至少为1og5(105)。实施例2．析出残留量间的比较为了研究是否在根据本发明消毒的PET容器中有残留进行了实验。同时对聚乙烯(PE)瓶进行比较。
除了填充瓶后的时间、储存时间不同外，PET和PE瓶经受与实施例1相同的消毒处理，两消毒程序后的通风时间为2秒。根据生产商的指示，每个容器中的残留过氧化氢用管瓶HP-10(Chemetrics,90298-31)测得。所的结果列于表1。
表1．消毒(2秒通风时间)后的残留过氧化氢(ppm)。
材料PE PET储存时间(分钟)5 10 3090充气 0.5 33 3冷凝 - 10 ＞10 -结果显示对于聚乙烯没有获得明显的残留过氧化氢。也有可能将PET容器中残留的过氧化氢减少到可接受的水平，根据本发明，所述容器经受了充气过程，然后通风较短的通风时间，例如2秒。用冷凝法消毒的PET瓶中得到了约3倍多的残留。即使将短通风时间延长到15秒，趋势仍然保持(表2)。
表2．消毒(15秒通风时间)后的残留过氧化氢(ppm)。
材料PE PET储存时间(分钟) 5 30 250充气 0 0.30.1冷凝 0 0.80.2因此，当使用本发明的充气法时，获得有效杀菌的同时，消毒介质过氧化氢的残留量也很低。微生物减少的数量也可以通过提高露点(气体浓度)或延长充气阶段时间加以提高。但是，如果露点提高过多，本发明充气过程中的残留量将增加。
本发明的消毒方法优选用于对准备填充的容器的消毒和/或含有塑料表面的包装材料的消毒，该塑料可以包含聚酯，例如的聚对苯二甲酸乙二醇酯。但是，本方法不限于立即准备填充的容器。相反，如果容器作为“雏形”进行消毒是本发明的优势，即在它例如通过吹塑获得最终形式之前，从消毒角度看具有困难的几何结构。在此情况下，最后完成的容器中将获得单位面积较少的残留量。片状或网状的包装材料可以以与准备填充的容器相同的方法经过上述四个阶段加热阶段、充气阶段、保持阶段和通风阶段，并根据本发明中的方法进行消毒。在该方法中包装材料可以很好地进行连续处理。
权利要求书按照条约第19条的修改1．用施用于预热塑料表面的气态过氧化氢对塑料表面消毒的方法，其特征在于整个消毒过程是在保持过氧化氢为气态的情况下进行的，且该塑料表面被加热到高于气态过氧化氢露点以上的温度。
2．权利要求1的方法，其特征在于该塑料表面包含一种聚酯。
3．权利要求1的方法，其特征在于该塑料表面包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
4．权利要求1的对容器的包装材料进行消毒的方法，其特征在于在容器最终成形之前，该具有一塑料表面的包装材料被消毒。
5．权利要求4的方法，其特征在于该具有塑料表面的包装材料被连续消毒。
权利要求
1．用施用于预热塑料表面的气态过氧化氢对塑料表面消毒的方法，其特征在于整个消毒过程是在保持过氧化氢为气态的情况下进行的。
2．权利要求1的方法，其特征在于塑料表面加热到高于气态过氧化氢露点的一个温度。
3．权利要求1的方法，其特征在于塑料表面包含一种聚酯。
4．权利要求3的方法，其特征在于塑料表面包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
全文摘要
准备填充的容器或者具有塑料表面的包装材料可以用施用于预热塑料表面的气态过氧化氢消毒,整个消毒过程是在保持过氧化氢为气态的情况下进行的。
文档编号A61L2/20GK1233190SQ9719882
公开日1999年10月27日 申请日期1997年9月19日 优先权日1996年10月14日
发明者T·比耶博恩 申请人:利乐拉瓦尔集团及财务有限公司