无菌填充包装装置以及用物料无菌填充塑料膜包装袋的方法与流程

本发明涉及将膜形成为袋并且用物料(如液体)无菌填充所述袋的无菌填充包装装置，和用物料无菌填充塑料膜包装袋的方法，并且特别是用于对要形成包装袋的膜片进行灭菌的构造。

背景技术：

通常已知具有对要形成膜包装袋的膜片进行灭菌的功能的无菌填充包装装置。wo2010/116519公开了一种通过使片材通过填充有液体过氧化氢的灭菌槽来对膜片进行灭菌的装置。将膜片在灭菌槽下游的膜干燥室中干燥，然后通过膜形成装置形成为袋，然后用物料填充，然后密封。

过氧化氢对人体有害。因此，特别地，如果袋中的物料是食品、饮料或肠道营养供应品，则必须提前充分去除过氧化氢，以使得袋中不存在超过预定上限的量的过氧化氢。然而，去除液体过氧化氢需要吹气和加热的过程，其耗费相当长的时间。通过吹气和加热从连续输送的膜片去除过氧化氢也需要大的空间和长的时间。这导致装置的尺寸增大，以及由于长时间对膜进行吹气和加热而造成膜的劣化。

本发明的一个目的是提供能够在不使用液体过氧化氢的情况下对膜进行灭菌的无菌填充包装装置。

本发明的无菌填充包装装置包括：

用于气体过氧化氢的供应装置；

灭菌室，膜片通过所述灭菌室并且气体过氧化氢从所述供应装置供应到所述灭菌室；

所述膜片通过的换气室，所述换气室位于所述灭菌室的下游；

对所述换气室进行换气的换气装置；和

位于所述换气室的下游的填充包装室，其中所述填充包装室包括膜形成装置和填充装置，所述膜形成装置将所述膜片形成为袋状的塑料膜包装袋，而所述填充装置用物料填充所述塑料膜包装袋。

根据本发明，用气体过氧化氢对膜片进行灭菌。将附着至膜片的气体过氧化氢输送到正在进行换气的换气室，并且与换气空气一起排出。因此，简化了从膜片去除过氧化氢的过程，并且避免了膜片暴露于高温。

因此，本发明能够提供在不使用液体过氧化氢的情况下对膜进行灭菌的无菌填充包装装置。

附图简述

图1是通过本发明的无菌填充包装装置生产的包装袋的一个实例的全貌图；

图2是示出了根据本发明一个实施方案的无菌填充包装装置的整体构造的图；

图3a是示出关闭时的闸门的示意图；

图3b是示出在吸嘴通过闸门时的闸门的示意图；

图4是混合器的示意图；

图5是根据本发明一个实施方案的无菌填充方法的示意流程图；

图6是示出在启动灭菌过程中的除湿预热步骤的图；

图7是示出在启动灭菌过程中的灭菌步骤的图；

图8是示出在启动灭菌过程中的曝气步骤的图；

图9是示出在生产过程中的灭菌步骤的图；

图10a是标准搭接密封(lapseal)的示意图；

图10b是反向搭接密封的示意图；

图10c是鳍状密封(finseal)的示意图；

图11是另一包装袋的一个实例的全貌图；以及

图12是又一包装袋的一个实例的全貌图。

附图标记列表

1，101，201：塑料膜包装袋

2，102，202：吸嘴

11：无菌填充包装装置

12：膜供应装置

13：吸嘴附接装置

14：前室

15：灭菌室

16：换气室

17：填充包装室

17d：膜形成装置

18：氢分解塔

19a-19c：第一至第三闸门

24：气体过氧化氢供应装置

28：蒸发器

29：混合器

35：填充装置

36：纵向密封机构

37：横向密封机构

38：挤压辊

f：膜片

f1至f4：第一至第四风扇

l1至l14：第一至第十四管线

v1至v4：第一至第四阀门

实施方案描述

图1示出了通过本发明的无菌填充包装装置生产的塑料膜包装袋1的一个实例。塑料膜包装袋1是自立袋，其具有吸嘴并且能够直立放置。塑料膜包装袋1的附接吸嘴2的一侧通过以下方式形成：将膜沿其中心线折叠，并且热封重叠的边缘以使得吸嘴2的基部3夹在两个边缘之间。与具有吸嘴2的一侧相反的一侧，即塑料膜包装袋1的底部，通过热封边缘同时向内折叠膜而形成。这两侧的密封被称为纵向密封4。还热封塑料包装膜1的另外两侧，并且这些密封被称为横向密封5。本发明还可以应用于制造没有吸嘴2的塑料膜包装袋。在以下描述中，塑料膜包装袋1是填充有物料(如饮料或食品)的包装袋。

将参照附图描述本发明的实施方案。图2是示出了根据本发明一个实施方案的无菌填充包装装置的整体构造的示意图。在以下描述中，使用“风扇”作为涉及鼓风机的概念。“管线”可以是“管道”或“导管”。在图2和图6-9中，虚线表示膜片和塑料膜包装袋。

根据本实施方案的无菌填充包装装置11具有膜供应装置12和吸嘴附接装置13。膜供应装置12供应未处于无菌环境(即，通常，在其上具有微生物)的带状连续膜(在下文中，称为膜片f)。尽管未示出，但是膜供应装置12保持正在供应的膜片f的卷以及等待膜片f的卷，并且包括能够在正在供应的膜片f消耗时在不停止无菌填充包装装置11的运行的情况下切换至等待膜片f的机构。吸嘴附接装置13将吸嘴2附接至正在供应的膜片f的侧边缘。

吸嘴2所附接至的膜片f沿着由驱动辊(未示出)所限定的输送路径传送，并且经由前室14进入灭菌室15。用气体过氧化氢对供应到灭菌室15的膜片f进行灭菌。前室14与其上游的灭菌室15相邻，并且防止填充灭菌室15的气体过氧化氢泄露出无菌填充包装装置11。为了进一步防止气体过氧化氢泄露出无菌填充包装装置11，前室14具有换气装置。具体地，借助第四风扇f4通过第七管线l7将外部空气引入到前室14。将可能从灭菌室15泄漏到前室14中的少量气体过氧化氢连同外部空气一起通过与前室14相连的第九管线l9排出，然后通过与第九管线l9相连的第八管线l8引入到过氧化氢分解塔18。将过氧化氢在过氧化氢分解塔18中分解为水和氧，并且排出到大气中。

为了更进一步防止气体过氧化氢泄露出无菌填充包装装置11，前室14在其入口处具有第一闸门19a，其仅在吸嘴2通过时打开并且在其他时间关闭。另外，在前室14和灭菌室15之间设置具有与第一闸门19a相同的构造的第二闸门19b。图3a和3b示出了第一闸门19a的概念。第一闸门19a包括两个闸门板20a、20b，其可以绕各自的旋转中心21a、21b旋转。预拉紧的螺旋弹簧22的两端分别通过闸门板20a、20b的支撑部23a、23b来支撑。由拉力造成的偏置力使闸门板20a、20b保持彼此接触，并且第一闸门19a关闭。因此，前室14与灭菌室15隔离。如图3b所示，吸嘴2在其通过第一闸门19a时向第一闸门19a施加压力。吸嘴2对抗螺旋弹簧22的偏置力而打开第一闸门19a，并且通过第一闸门19a以从前室14移动到灭菌室15。当吸嘴2移动到灭菌室15时，第一闸门19a由于螺旋弹簧22的偏置力而返回到图3a所示的状态。可以使用任意弹性元件代替螺旋弹簧22，只要该元件能够向闸门板20a、20b施加偏置力。

由于上述构造，前室14通常与灭菌室15隔离，并且可能在吸嘴2通过时泄漏到前室14中的少量过氧化氢在过氧化氢分解塔18中进行处理而不从无菌填充包装装置11泄露出。

在本实施方案中，除了位于前室14的出口处以及前室14和灭菌室15之间的闸门以外，还在灭菌室15和换气室16之间以及在换气室16和填充包装室17之间设置闸门，如之后所述。然而，不必在所有这些位置处都设置闸门，并且可以在它们中的至少任一个处设置闸门。

在本实施方案中，对前室14进行换气的换气装置包括与第七管线l7相连的第四风扇f4(供气扇)和设置在第八管线l8上的第三风扇f3(排气扇)。然而，还可以设置从第三管线l3分支的支路管线并且将由设置在第三管线l3上的第一风扇f1供应的空气供应到前室14。

前室14具有电加热器14a。为了提高膜片f的灭菌效果，必须升高灭菌室15中的气体过氧化氢的浓度，并且为了这样做，需要防止气体过氧化氢的冷凝。如果膜片f的表面温度低，则气体过氧化氢部分冷凝在膜的表面上，并且附着至膜的表面。这使气体过氧化氢部分损失在灭菌室15中，并且阻止气体过氧化氢的浓度升高。还难以在换气室16中去除附着至膜的表面的过氧化氢，这将在之后进行描述。因此，在前室14的壁上设置电加热器14a以在膜片f进入灭菌室15之前将其预热。电加热器14a可以设置在前室14的上游，或者可以根据情况省略。

灭菌室15在将具有吸嘴2的膜片f形成为袋之前对其进行灭菌。吸嘴2和膜片f同时进行灭菌。灭菌室15填充有气体过氧化氢。气体过氧化氢的浓度预先设置在足以杀死微生物(如肉毒杆菌)的那么高的水平。在灭菌室15中，交替布置多个上部辊15a和多个下部辊15b，并且膜片f在灭菌室15中沿弯曲路径传送。这可以减小灭菌室15的体积，同时确保足够的灭菌时间。用于气体过氧化氢的喷管15c设置在灭菌室15的上部，并且能够将气体过氧化氢均匀地分散在灭菌室15中。灭菌室15相对于无菌填充包装装置11的外部保持在正压力下以防止灰尘进入灭菌室15。

灭菌室15在其外壁上具有电加热器15d。电加热器15d将整个灭菌室15控制在恒温下以保持灭菌室15中的气体过氧化氢的浓度。电加热器15d可以根据环境条件省略，或者可以设置绝热材料代替电加热器15d。

灭菌室15连接至将气体过氧化氢排出的第十管线l10。第十管线l10经由第八管线l8连接至过氧化氢分解塔18，并且从灭菌室15排出的气体过氧化氢在过氧化氢分解塔18中进行处理。

气体过氧化氢从用于气体过氧化氢的供应装置24供应到灭菌室15。灭菌室15经由第一管线l1连接至供应装置24。供应装置24包括气体过氧化氢供应部、空气供应部和将气体过氧化氢与空气混合的混合器27。空气供应部具有供应外部空气的第二风扇f2、电加热器25和hepa过滤器26，它们都设置在第四管线l4上。第四管线l4在中效颗粒空气过滤器31的出口侧从第三管线l3分支，以使得可以供应除湿的清洁空气。电加热器25使外部空气的温度升高，由此防止要与外部空气混合的气体过氧化氢的冷凝。

气体过氧化氢供应部具有蒸发器28。在蒸发器28中，将过氧化氢水和空气的混合物(过氧化氢水溶液)加热并且蒸发，并且产生气体过氧化氢。在混合器29中，将气体过氧化氢与作为载气的空气混合。蒸发器28经由第五管线l5连接至混合器29。图4示出了混合器29的示意图。混合器29具有与第四管线l4和第一管线l1两者相连并且使外部空气从其中通过的总管29a，并且具有设置在总管29a中的l形弯管29b。弯管29b通过总管29a的壁并且与第五管线l5连通。在总管29a内部，弯管29b从与总管29a的连接点朝第一管线l1，即朝灭菌室15弯曲。因此，从蒸发器28供应的气体过氧化氢通过第五管线l5引入到弯管29b，并且与在总管29a中流动的空气合流。尽管通过第四管线l4供应的外部空气的温度通过电加热器25充分升高，但是气体过氧化氢可能由于与外部空气的直接接触而冷却，并且因此可能冷凝。冷凝倾向于阻止气体过氧化氢达到所需浓度水平。在本实施方案中，气体过氧化氢在通过弯管29b后与空气流合流。这使气体过氧化氢逐渐接触外部空气，并且避免快速的温度变化。

将外部换气空气引入到换气室16和填充包装室17中。沿第三管线l3布置除湿器30、中效颗粒空气过滤器31、第一风扇f1、电加热器32以及hepa和ulpa过滤器33。hepa和ulpa过滤器33是hepa过滤器和ulpa过滤的组合，并且以高效率收集微粒。因此，通过第三管线l3将具有高温和低湿度的清洁空气供应到换气室16和填充包装室17中。

第二管线l2从第一管线l1分支。第二管线l2在hepa和ulpa过滤器33的入口侧，更具体地在电加热器32和hepa和ulpa过滤器33之间与第三管线l3汇合。在第二管线l2上设置第一阀门v1。在第三管线l3上、在与第二管线l2的汇合点的上游侧设置第二阀门v2。通过控制器34控制第一阀门v1和第二阀门v2的打开/关闭，以使得如之后所述的启动灭菌过程和生产灭菌过程彼此切换。

在灭菌室15的下游设置使膜片f从其中通过的换气室16。尽管在本实施方案中设置单个换气室16，但是可以串联布置多个换气室。设置换气室16用于曝气，即，为了去除在灭菌室15中附着至膜片f的气体过氧化氢，以及从灭菌室15泄漏到换气室16中的气体过氧化氢。换气室16连接至从第三管线分支的第六管线l6并同时连接至第十一管线l11。第十一管线l11经由第八管线l8连接至第三风扇f3(排气扇)。通过第六管线l6供应的具有高温和低湿度的清洁空气捕获附着至膜片f的气体过氧化氢，并且将其通过第十一管线l11排出。在灭菌室15和换气室16之间，设置具有与位于前室14和灭菌室15之间并且已经参照图3描述的第一闸门19a相同的构造的第三闸门19c。因此，换气室16基本上与灭菌室15隔离。然而，少量气体过氧化氢可能从灭菌室15泄露到换气室16中。通过第六管线l6供应的清洁空气能够去除可能以此方式泄漏到换气室16中的气体过氧化氢。

在本实施方案中，对换气室16进行换气的换气装置包括设置在第三管线l3上的第一风扇f1(供气扇)和设置在第八管线l8上的第三风扇f3(排气扇)。然而，可以在专用的管线上设置专用的风扇。

在换气室16的下游设置填充包装室17。填充包装室17相对于无菌填充包装装置11的外部保持在正压力下以防止灰尘或微生物进入填充包装室17。

填充包装室17具有校正膜片f的偏移的偏移校正装置17a、传送膜片f的膜传送电动机17b和间歇地工作以将膜片f保持在恒定张力下的调节辊17c。膜片f沿着这些装置传送，同时校正偏移，并且将张力保持在恒定水平。同时，通过使填充包装室17换气来去除可能附着至膜片f的气体过氧化氢。因此，填充包装室17具有作为第二换气室的功能。

填充包装室17具有膜形成装置17d，其将膜片f形成为袋状塑料膜包装袋1。膜形成装置17d将大致以水平方向传送的膜片f折叠，使得膜片f在宽度方向上的两个边缘彼此重叠，同时将膜片f的方向变为向下。在该过程中，吸嘴2的基部3夹在两个边缘之间。膜在从膜形成装置17d离开之后形成为管状。

填充包装室17具有用物料填充塑料膜包装袋1的填充装置35。填充装置35具有在形成为管状的膜中延伸的注入管35a。注入管35a朝上延伸通过膜形成装置17d，并且连接至经由第十三管线l13供应物料的第十四管线l14。第十三管线l13连接至在hepa和ulpa过滤器33的下游侧从第三管线l3分支的第十二管线l12。在第十二管线l12上设置第三阀门v3。在第十四管线l14上设置第四阀门v4。通过控制器34控制这些阀门的打开/关闭。

填充包装室17具有密封装置，该密封装置对填充有物料的塑料膜包装袋1进行密封。密封装置包括形成纵向密封4的纵向密封机构36和形成横向密封5的横向密封机构37。纵向密封机构36热密封膜的折叠部分。同时，纵向密封机构36热密封经由吸嘴2的基部3彼此相对的膜边缘，由此最终将吸嘴2固定至膜。以此方式，由形成为管状的膜形成具有吸嘴2的袋状膜。横向密封机构37具有位于注入管35a的尖端(物料注入口)下方并且经由膜彼此相对的一对横向密封杆(未示出)，并且将膜在宽度方向(与平行于垂直方向的膜传送方向垂直的方向，即水平方向)上热封整个宽度。横向密封5形成管状膜的底部，由此将所注入的物料保持在袋状膜中。被两个垂直相邻的横向密封5分隔的部分构成一个塑料膜包装袋1。横向密封机构37还可以包括在宽度方向上沿横向密封5切割膜的切割器(未示出)。通过沿横向密封5切割膜，得到分离的塑料膜包装袋1。

填充包装室17还包括一对挤压辊38。一对挤压辊38布置在注入管35a下方并且在横向密封机构37上方，使得它们经由用于膜的通道彼此相对。挤压辊38以膜在垂直方向向下传送的方向旋转，并且可以在彼此接近或远离的方向上移动。每个挤压辊38都足够长，以在整个宽度上压制膜。通过当在挤压辊38上方注入物料时关闭一对挤压辊38，利用挤压辊38的压力挤压膜，以使得物料在垂直方向上分离。通使挤压辊38旋转同时保持它们闭合，物料在挤压辊38上方的部分停留在挤压辊38上方。尽管通过挤压辊38挤压管状膜，但是仅在挤压辊38下方的物料部分与膜一起向下输送。凭借横向密封机构37将膜被挤压辊38挤压的部分热封，由此可以在内部没有残留空气的情况下制造塑料膜包装袋1。由于袋中没有空气，所以可以防止物料的氧化。此外，如果在填充包装室17中有残留的过氧化氢，则过氧化氢不太可能进入塑料膜包装袋1。在挤压辊38附近设置将膜向下传送的传送机构(未示出)。

第三管线l3的端部和第八管线l8的端部对填充包装室17开放。利用该布置，可以用清洁空气对填充包装室17进行换气。即使少量气体过氧化氢附着至膜片f，这样的气体过氧化氢在物料填充前也实际上被移除。此外，在换气室16和填充包装室17之间设置第四闸门19d。第四闸门19d具有与位于前室14和灭菌室15之间并且已经参照图3描述的第一闸门19a相同的构造。因此，填充包装室17基本上与换气室16隔离。因此，填充包装室17的内部实际上保持无菌。

在本实施方案中，对填充包装室17进行换气的换气装置包括设置在第三管线l3上的第一风扇f1(供气扇)和设置在第八管线l8上的第三风扇f3(排气扇)。然而，可以在专用的管线上设置专用的风扇。

接下来，将描述运行本实施方案的无菌填充包装装置11的方法的一个实例。图5示出了无菌填充方法的步骤。无菌填充包装装置11以两种工作模式运行：启动灭菌过程和生产灭菌过程。在启动灭菌过程中，在通过无菌填充包装装置11生产塑料膜包装袋1之前，用气体过氧化氢对无菌填充包装装置11的内部进行灭菌。启动灭菌过程由除湿预热步骤s1、第一灭菌步骤s2和第一曝气步骤s3组成。除了在生产期间填充有气体过氧化氢的部分之外，待灭菌的目标(在下文中，称为“灭菌空间”)是换气空气通过的部分以及物料通过的部分。灭菌空间至少包括灭菌室15、换气室16、填充包装室17、注入管35a、第一管线l1、第三管线l3、第六管线l6、第十二管线l12和第十三管线l13。生产灭菌过程由膜加热步骤s4、第二灭菌步骤s5和第二曝气步骤s6组成。

在启动灭菌过程中，首先进行除湿预热步骤s1。图6示出了除湿预热步骤s1。在图6-9中，外部空气(空气)由“a”表示，气体过氧化氢由“h”表示，并且外部空气和气体过氧化氢的混合流由“a+h”表示。首先启动第一至第三风扇f1-f3。打开第二阀门v2和第三阀门v3，并且关闭第四阀门v4。关闭第一阀门v1，但是可以将其打开。启动电加热器25和32以升高外部空气温度。将外部空气中的一部分通过第三管线l3和第六管线l6供应到换气室16和填充包装室17，并且还通过第十二管线l12和第十三管线l13供应到注入管35a。其余外部空气经由管线l3通过第四管线l4，然后经由第一管线l1供应到灭菌室15。外部空气的相对湿度由于通过除湿器30的除湿以及由于通过电加热器25和32的加热而降低。因此，在接下来的第一灭菌步骤s2中防止气体过氧化氢的冷凝。如果气体过氧化氢冷凝，则在第一曝气步骤s1中，要耗费时间去移除换气室16、填充包装室17等中的过氧化氢。另外，防止气体过氧化氢的冷凝导致灭菌空间中的气体过氧化氢的浓度升高。根据外部空气的条件，可以省略通过电加热器25和32的加热。还可以不启动第一风扇f1和关闭第二阀门v2，但是在该情况下，打开第一阀门v1。

然后，进行第一灭菌步骤s2。图7示出了第一灭菌步骤。首先，打开第一阀门v1，并且关闭第二阀门v2。停止第一风扇f1。然后，将过氧化氢水和空气供应到气体过氧化氢供应装置24以生成过氧化氢水溶液。过氧化氢水溶液是其中过氧化氢和水以一定比率混合的混合物。然后，将过氧化氢水溶液通过蒸发器28加热和蒸发以生成气体过氧化氢。然后，通过混合器29将气体过氧化氢与作为载气的空气流混合，并且将混合物供应到第一管线l1。由此，将气体过氧化氢中的一部分通过第二管线l2和第三管线l3供应到换气室16和填充包装室17，然后对换气室16和填充包装室17进行灭菌。也对气体过氧化氢所通过的第二管线l2和第三管线l3进行灭菌。将气体过氧化氢中的一部分经由第十二管线l12和第十三管线l13引入到注入管35a。由此，对第十二管线l12、第十三管线l13和注入管35a进行灭菌。将其余气体过氧化氢通过第一管线l1供应到灭菌室15，并且对第一管线l1和灭菌室15进行灭菌。由于第二管线l2在hepa和ulpa过滤器33的上游侧与第三管线l3汇合，所以hepa和ulpa过滤器33还用气体过氧化氢进行灭菌。因此，不太可能发生以下情况：附着至hepa和ulpa过滤器33的微生物在生产灭菌过程中剥离并且进入填充包装室17。在第一灭菌步骤s2中，第二风扇f2和第三风扇f3优选地继续运行。由此，热且干燥的空气与气体过氧化氢一起供应，从而防止气体过氧化氢的冷凝，并且灭菌空间中的气体过氧化氢的浓度升高。

接下来，进行第一曝气步骤s3。图8示出了第一曝气步骤s3。关闭第一阀门v1以停止气体过氧化氢到换气室16和填充包装室17的供应。启动第一风扇f1并且打开第二阀门v2以将热且干燥的空气供应到换气室16和填充包装室17。清除换气室16和填充包装室17中的气体过氧化氢。由此，对换气室16和填充包装室17进行灭菌，并且实际上没有气体过氧化氢残留于其中。类似地，对第三管线l3、第六管线l6、第十二管线l12、第十三管线l13和注入管35a进行灭菌，并且实际上没有气体过氧化氢残留于其中。同时，继续将气体过氧化氢供应到灭菌室15，并且也继续通过第二风扇f2将热且干燥的空气供应到灭菌室15。这有利于过渡到生产灭菌过程。上述步骤中的包含在排出气体中的气体过氧化氢通过第八管线l8，在过氧化氢分解塔18中进行处理，然后排出到大气。容量比其他风扇大的第一风扇f1还可以干燥在清洁后的注入管35a。

接下来，将描述生产灭菌过程。如上所述，生产灭菌过程由膜加热步骤s4、第二灭菌步骤s5和第二曝气步骤s6组成。这些步骤是从膜片f的处理流的观点领悟到的步骤，但是实际上同时进行这些步骤。图9示出了生产灭菌过程。

首先将气体过氧化氢供应到灭菌室15。第一阀门v1保持关闭，并且第二阀门v2保持打开。关闭第三阀门v3，并且打开第四阀门v4。由此，可以经由第十三管线l13从注入管35a供应物料。第一至第三风扇f1-f3继续运行。将所有气体过氧化氢通过第一管线l1供应到灭菌室15。将外部空气通过第三管线l3供应到换气室16和填充包装室17。另外，启动第四风扇f4以将外部空气通过第七管线l7供应到前室14。

启动膜供应装置12，并且未灭菌的膜片f首先进入前室14。由于前室14不是无菌的，所以在此阶段未对膜片f进行灭菌。在膜加热步骤s4中，通过电加热器14a将膜片f加热至不使气体过氧化氢在表面上冷凝的温度。气体过氧化氢在膜的温度低于灭菌室15的温度时倾向于冷凝。因此，如果膜片f的温度等于或高于灭菌室15的温度，则可以省略膜加热步骤s4。由于通过第四风扇f4和第三风扇f3对前室14进行换气，所以在过氧化氢分解塔18中处理可能从灭菌室15泄露的少量气体过氧化氢。尽管未对前室14进行灭菌，但是这不是问题，因为前室14的功能是加热未灭菌的膜片f和防止气体过氧化氢从灭菌室15泄露。

接下来，进行第二灭菌步骤s5。第一至第四风扇f1-f4继续运行。膜片f进入灭菌室15，并且用气体过氧化氢进行灭菌。由于在前室14中将膜片f加热至不使气体过氧化氢冷凝的温度，所以灭菌室15中的气体过氧化氢的浓度保持在预定水平。附着至膜片f的微生物通过气体过氧化氢杀灭，并且通过第八管线l8排出到无菌填充包装装置11之外。膜片f需要通过灭菌室15的持续时间取决于目标微生物的类型和对每单位体积残留微生物数量的要求。在本实施方案中，持续时间可以短，因为灭菌室15中的气体过氧化氢的浓度保持在高的值。另外，由于灭菌室15的温度至多稍高于常温，所以几乎不发生对膜片f的损坏。

如上所述，灭菌室15相对于无菌填充包装装置11的外部保持正压。这可以通过调整第二风扇f2和第三风扇f3的流量来实现。由于与气体过氧化氢一起供应到灭菌室15的热且干燥的空气(载气)，所以防止气体过氧化氢的冷凝(水冷凝)，并且可以保持灭菌室15中的气体过氧化氢的浓度。

接下来，进行第二曝气步骤s6。膜片f进入换气室16。通过第一风扇f1和第三风扇f3连续地对换气室16进行换气。由此，移除附着至膜片f的表面的气体过氧化氢。设置在灭菌室15和换气室16之间的第三闸门19c使从灭菌室15泄露到换气室16中的气体过氧化氢的量最小化。由于换气室16处于常温，所以几乎不发生对膜片f的损坏或膜片f的形变，比如卷曲或伸长。

然后膜片f进入填充包装室17。由于通过第一风扇f1和第三风扇f3连续地对填充包装室17进行换气，所以基本上完全移除进入填充包装室17或保留在膜片f上的少量气体过氧化氢。填充包装室17处于常温。由此，几乎不发生对膜片f的损坏。填充包装室17中的过氧化氢的浓度通过设置在换气室16和填充包装室17之间的第四闸门19d而变得几乎为零。

通过膜传送电动机17b传送膜片f，同时通过偏移校正装置17a校正偏移，并且通过调节辊17c将张力调整为一定水平，并且膜片f进入膜形成装置17d(膜形成步骤s7)。膜片f通过膜形成装置17d形成为管状，然后通过纵向密封装置形成纵向密封4(纵向密封形成步骤s8)。因为无菌填充包装装置11连续运行，所以在膜片f的底部处形成横向密封5，并且膜现在为仅在顶部打开的袋状。因此，尽管膜片f自身不是膜形成装置17d的一部分，但是膜片f在底部横向密封5上方的内部空间是与填充包装室17的内部灭菌至相同程度的空间，并且还是与填充包装室17的外部和膜片f的外部两者隔离的空间。然后，通过注入管35a注入物料(物料填充步骤s9)，并且通过挤压辊38将膜片f挤压平整以将填充下部的物料与上部物料分离。然后，通过横向密封装置在通过挤压辊38形成的平整部分上形成横向密封5(横向密封形成步骤s10)，并且将横向密封5在高度方向上沿其中线切割。横向密封5的上半部分现在是下一个塑料膜包装袋1的底部。

在生产灭菌过程中，前室14、灭菌室15、换气室16和填充包装室17保持在基本上相同的压力。由此，气体过氧化氢可以基本上包含在灭菌室15中。然而，也可以将前室14和换气室16的压力设置为相对于灭菌室15稍正，从而更有效地在灭菌室15中包含气体过氧化氢。

接下来，将描述本实施方案的效果。

(1)在本实施方案中对吸嘴的形状没有限制。常规地，通过在过氧化氢水溶液中浸渍对吸嘴进行灭菌。因此，吸嘴需要成形为使得在浸渍时过氧化氢水溶液能够到达吸嘴内表面的每一部分以及使得在浸渍后吸嘴中的过氧化氢能够通过吹气容易地移除。如果吸嘴在其开口朝下的条件下浸渍，则可能由于困在吸嘴中的空气而无法对内表面进行灭菌。如果在吸嘴中提供临时孔来避免此情况，则需要在无菌环境中密封临时孔。如果吸嘴在其开口朝上的条件下浸渍，则大量过氧化氢水溶液保留在内部，并且需要麻烦的工作来移除过氧化氢水溶液。与此相比，根据其中使用气体过氧化氢的本实施方案，可以容易地对具有复杂内表面形状的吸嘴进行灭菌，并且还可以容易地移除附着至内表面的气体过氧化氢。另外，可以降低塑料膜包装袋1的成本，因为易于采用通用吸嘴。

(2)根据本实施方案，可以防止膜的劣化。常规地，除了吹气以外，通常使用加热手段(比如热空气或加热器)来蒸发过氧化氢并且由此移除液体过氧化氢。特别地，难以仅依赖吹气以将吸嘴的内表面完全干燥，过氧化氢水溶液容易保留在所述吸嘴的内表面处。因此，吸嘴和在吸嘴周围的膜倾向于长时间经受高温，由此容易劣化。在本实施方案中，灭菌室15保持在至多稍高于常温的温度，并且换气室16和填充包装室17基本上处于常温。另外，膜片f仅短时间通过灭菌室15。因此，不太可能发生膜的热劣化，并且可以提高塑料膜包装袋1的可靠性。此外，由于常规上将膜浸渍在过氧化氢水溶液中，所以膜倾向于被过氧化氢更严重地损坏。在劣化的膜片f中可能发生偏移和伸长。根据使用气体过氧化氢的本实施方案，可以减少这样的由过氧化氢造成的损坏。

(3)可以简化无菌填充包装装置的构造。如上述wo2010/116519中所述，为了移除液体过氧化氢，常规的无菌填充包装装置具有大体积干燥室。需要辅助设备，比如过氧化氢水储罐、过氧化氢雾罐、大容量干燥风扇、加热器和大直径管道。根据本实施方案，仅需要用于移除过氧化氢的具有较小体积的换气室16，并且在换气室16内基本上不需要设备。此外，填充包装室17除了填充和包装的主要功能外还具有换气的功能。由此，根据本实施方案，可以减小无菌填充包装装置11的尺寸或安装面积，以及降低无菌填充包装装置11的成本。另外，常规上，可以将用于干燥吸嘴的气刀(airknife)安装在预定位置。在该情况下，吸嘴必须准确地与气刀对齐。然而，本实施方案不需要任何用于此目的的设备。

(4)可以缩短生产灭菌过程的时间。如上所述，采用吹气或加热以移除液体过氧化氢，但是通过这些方法移除液体过氧化氢要消耗长时间。与此相比，因为使用了气体过氧化氢，本实施方案仅需要短时间来移除过氧化氢。

(5)可以缩短启动灭菌过程的时间。常规地，在生产灭菌过程之前进行启动灭菌过程，这如在本实施方案中那样。在常规的启动灭菌过程中，由过氧化氢水溶液生成雾；将无菌室(比如干燥室和填充包装室)预热；在无菌室中喷洒过氧化氢雾，然后将无菌室干燥。通过在喷洒过氧化氢雾之前预热无菌室进行预热步骤以增强灭菌效果，但是其消耗时间。干燥步骤消耗长时间以将无菌室完全干燥。在一个实例中，常规的启动灭菌步骤需要大约两小时。与此相比，本实施方案的启动灭菌过程以以下三个步骤进行：除湿预热步骤，第一灭菌步骤和第一曝气步骤。除湿预热步骤不消耗长时间，因为加热灭菌空间以防止气体过氧化氢的冷凝就足够了。因此，根据本实施方案，可以将启动灭菌过程的时间至少减少至常规过程所需时间的一半。

(6)可以提高使用膜的效率。通常，无菌填充包装装置连续运行，但是可以重复运行和停止以检查设备。当将运行中的无菌填充包装装置停止时，无菌填充包装装置中的膜片的一部分(比如保持在过氧化氢水溶液浴中浸渍的部分)显著地劣化，并且在无菌填充包装装置的运行恢复时可能造成卷曲、伸长或差的密封。因此，可能不得不废弃膜片。然而，由于难以仅废弃无菌填充包装装置中的膜片的一部分，所以通常取出无菌填充包装装置中的整个长度的膜片。如上所述，无菌填充包装装置中的膜片通过多个辊沿弯曲路径传送，并且具有相当长的长度。与此相比，根据本实施方案，膜片f在停止期间不太可能在无菌填充包装装置11中劣化，因此减少了要废弃的膜的量，并且提高了使用膜的效率。

(7)可以容易地采用搭接密封。通常，搭接密封和鳍状密封广泛地用作塑料膜包装袋1的密封部的结构。图10a和10b概念性地示出了搭接密封，并且图10c概念性地示出了鳍状密封。图10a中的密封称为标准搭接密封，并且图10b中的密封称为反向搭接密封。在搭接密封中，塑料膜包装袋内部的膜面的一个端面101面向塑料膜包装袋的外部，而在反向搭接密封中，膜的两个端面101、102都位于塑料膜包装袋的外部。一般以共挤出过程或以层压过程来制备膜，并且在通过共挤出过程制备的膜中，通常使用容易吸收液体过氧化氢的物料，比如尼龙。由于此原因，如果采用共挤出膜用于搭接密封，则过氧化氢可能从膜的端面洗脱，并且可能进入塑料膜包装袋。然而，因为诸如尼龙的物料不吸收气体过氧化氢，所以可以降低该可能性。应注意，还可以通过熔化并且切割膜f的端面以使得没有容易吸收过氧化氢的层暴露于外部，从而进一步限制过氧化氢的吸收。

(8)因为可以通过气体传感器测量气体过氧化氢的浓度，所以易于将气体过氧化氢保持在适当的浓度水平。常规上，因为喷洒过氧化氢雾，所以难以控制该浓度。

(9)因为使用了气体过氧化氢，所以可以减少过氧化氢的用量。与此相伴，还可以减少蒸气和水的用量，并且可以降低环境负荷和运行成本。

上文已经详细地描述了本发明的一个实施方案，但是本发明也可以适用于具有附接至袋的外表面或内表面的吸嘴的塑料膜包装袋。图11示出了另一塑料膜包装袋的全貌图的一个实例。吸嘴102附接至塑料膜包装袋101。吸嘴102不是附接至纵向密封104，而是附接至袋的外表面的中央区域。基部103附接至塑料膜包装袋101的内部，并且与基部103一体形成的吸嘴102通过在塑料膜包装袋101上制作的孔(未示出)延伸到塑料膜包装袋101的外部。图12示出了又一塑料膜包装袋的全貌图的一个实例。吸嘴202附接至塑料膜包装袋201。吸嘴102不是附接至纵向密封104，而是附接至袋的内表面的中央区域。