塑料瓶灭菌方法技术

无菌填充系统中的塑料瓶灭菌方法，其通过边将瓶内压维持在１ｋＰａ～２０ｋＰａ边喷射６５℃～９０℃的加热灭菌流体，从而至少将瓶的内表面或外表面灭菌。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无菌填充系统中的PET瓶等塑料瓶的灭菌方法。技术背景近年来，作为防止饮料等内容物因加热而导致的味道劣化的向容器 填充的方法，多采用无菌填充法。在无菌填充中，容器为PET瓶等塑料 瓶时， 一般采用填充饮料等内容物之前从瓶的口部向瓶的内表面喷射 温水或经加热的过乙酸、过氧化氢、碱等灭菌剂，至少将瓶的内表面灭 菌的方法。在这种情况下，瓶必须有对应于灭菌温度的耐热性(强度)， 在超过耐热温度的灭菌温度下存在瓶发生热收缩而变形的问题。特别是近年来，瓶的轻量化作为社会需求不断增高，伴随着瓶的轻 量化，瓶本体的厚度有变薄的趋势，所以容易引起热收缩的问题也明显 化。因此，以往作为使PET瓶等非耐热性塑料瓶不发生热收缩地将瓶内 表面灭菌的方法， 一般采用如下方法避免通常的灭菌温度且引起瓶热 收缩的温度即70°C 95。C的范围，将温度低于7(TC的温水或经加热的 灭菌剂喷射到瓶内表面，由此进行灭菌。例如，特开2003-181404号公 报公开了如下的瓶灭菌方法从第1喷嘴将经加热的灭菌剂喷射到倒立 的瓶内表面，并且使规定量的灭菌剂滞留在瓶口部，将该滞留的灭菌剂 用从第2喷嘴喷射出的灭菌剂搅拌而扬起，由此滞留在瓶口部的一部分 灭菌剂飞散向瓶内表面，使灭菌效果提高，但该灭菌剂的温度为低于瓶 发生热收缩的温度下限值的温度即63°C，灭菌时间为10秒。虽然不担 心该方法会引起瓶的热收缩，但由于灭菌温度低而存在灭菌时间延长， 生产效率变差的问题。此外，作为不使非耐热性塑料瓶发生热收缩地进行灭菌的方法，已 知在通常的灭菌温度(70°C ~95°C )下由不发生热收缩的塑料树脂形成 瓶的方法，但该方法的耐热性塑料树脂昂贵，且瓶成型工序也为多工序 等，所以有瓶的制造成本显著增加的缺点。此外，特开平7-187149号公报公开了如下方法通过将热水供给塑料瓶的至少内表面，同时将比该热水低温的冷却水供给其外表面，即使是非耐热性的瓶，即使将例如85。C以上的高温水喷射到瓶内侧时，也不 会伴有热收缩所导致的变形地实现灭菌。此外，还公开了同样地将蒸气 喷射到塑料瓶内侧，同时将比该蒸气低温的冷却水供给其外表面，由此 防止瓶热收缩的方法。然而，这些瓶灭菌方法由于利用瓶内表面的热水 或蒸气进行加热的同时用冷却水冷却瓶外表面，所以产生如下问题瓶 内表面充分灭菌所必需的热在短时间内难以传开，灭菌时间延长，生产 效率变差，并且由于灭菌时间延长而生产线也大规模化，导致设备费和 设置空间的增加。进而，这些方法由于在瓶内表面灭菌的同时用冷却水 冷却瓶的外表面，所以瓶的外表面也必须进行灭菌，这种情况下，必须 再次用热水将外表面灭菌，由于在整体上必需2道工序而产生设备进一 步增大的问题。本专利技术是鉴于以往无菌填充系统中的的上述问题 点而完成的，提供如下的无需长的灭菌时间、大型的 装置，通过简单的方法，使用通常的灭菌温度即70 95。C的温水、加热 灭菌剂等加热灭菌流体将瓶灭菌，同时不担心会产生瓶因热收缩引起的变形。
技术实现思路
本专利技术人等为了达成上述本专利技术的目的进行了精心研究和反复实 验，结果发现，通过使温水或经加热的灭菌剂滞留在倒立的瓶的口部， 或者向瓶内喷射空气等的方法，使瓶内部达到lkPa-20kPa的微正压， 由此在使瓶膨胀的状态下将65°C 90。C的温水或经加热的灭菌剂等加 热灭菌流体至少喷射到瓶的内表面，则即使不同时进行瓶外表面的冷却 也可以在不引起瓶热收缩的状态下于短时间内进行瓶内表面的灭菌，从 而完成了本专利技术。即，达成本专利技术上述目的的无菌填充系统中的，从 瓶的喷口将加热水或加热化学试剂喷射到瓶的至少内表面，进行瓶的灭 菌，其特征在于，边将该瓶的内部进行加压和加热边进行灭菌。本专利技术一方面提供一种，其特征在于，瓶内部的加 压是通过将加热水或加热化学试剂的喷射嘴插入到倒立状态的瓶的喷 口 ，调节瓶喷口的开口面积来控制从喷口排出的流量而得到的。本专利技术一方面提供一种，其特征在于，在上述灭菌 方法中，灭菌结束后立即向瓶的至少内表面或外表面喷射冷却水，由此 使瓶温度快速下降到低于引起瓶热收缩的温度。本专利技术另一方面提供一种，其特征在于，将喷射嘴 插入到倒立状态的瓶的喷口 ，控制从瓶喷口排出的液体流量等来使加热 水或加热化学试剂滞留在倒立状态的瓶的喷嘴部和肩部的内部，或者向 瓶内喷射空气，进而联用加热水或加热化学试剂的喷射与空气喷射来保 持内压，由此获得瓶内部的加压。根据本专利技术，通过边加压并加热瓶内部边进行灭菌，在维持瓶内压的状态下将65°C 90。C的加热水或加热化学试剂等灭菌剂等加热灭菌 流体至少喷射到瓶的内表面，由此即使不同时进行瓶外表面的冷却也可 以在不引起瓶热收缩的状态下进行瓶内表面的灭菌。因此，与以往在低 于70。C的温度下进行灭菌的灭菌方法、或同时进行瓶外表面冷却的灭菌 方法相比，可以在短时间内进行灭菌，且可以节约设备费和设置空间， 可以提高生产效率。此外，由于无需使用昂贵的耐热性塑料树脂，所以 与使用耐热性塑料瓶的方法相比，可以降低制造成本。在本专利技术的一方面中，瓶的加压(保持微正压等)可以通过控制从 瓶喷口排出的流量来实现。此外，在本专利技术的一方面中，上述灭菌方法通过在灭菌结束后立即 向瓶的至少内表面或外表面供给冷却水来冷却瓶，由此使瓶温度快速下 降到低于引起瓶热收缩的温度，与瓶自然冷却时相比，能够减少在灭菌 结束后温度降到低于引起瓶热收缩的温度即70。C期间的热史，所以可以 进一步完全防止瓶的变形。进而，在本专利技术的另一方面中，通过将喷射嘴插入到倒立状态的瓶 的喷口 ，控制从瓶喷口排出的液体或空气的流量等来使加热水或加热化 学试剂滞留在倒立状态的瓶的喷嘴部和肩部的内部，或者向瓶内喷射空 气来保持内压，由此获得瓶内部的加压，从而容易实现将灭菌时的瓶内 压维持在lkPa 20kPa。附图说明图1是表示用于将灭菌中的瓶内压维持在微正压的 一种方法的瓶的 部分截面图。图2是表示用于实施本专利技术方法的喷嘴形状的部分截面图。 图3是表示喷嘴的动作的部分截面图。图4是表示灭菌后瓶自然冷却和利用冷却水进行冷却的曲线图。具体实施方式以下参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。作为本专利技术对象的瓶是非耐热性PET瓶等非耐热性塑料瓶。本专利技术的瓶灭菌方法的特征是在无菌填充系统中，在将非耐热性塑料瓶的内压维持在微正压的状态下，将65°C ~ 95。C的加热灭菌流体至少喷射到瓶的内表面。瓶内压必须为lkPa 20kPa范围内的微正压，优选的微正压范围是1 ~ 15kPa，特别优选的范围是1 ~ 5kPa。作为加热灭菌流体，可以使用加热到65°C 90。C的热水或过乙酸、过氧化氢、碱等灭菌剂作为液体。加热灭菌流体优选的喷射时间是3-5 秒。此外，还可以在利用加热化学试剂进行灭菌后，利用加热水等进行 清洗。为了将瓶内压维持在该范围内的微正压，除了向瓶内部供给加热水 或加热化学试剂之外，还可以联用向瓶内部供给加压空气来进行。因此， 在该方法中，适合采用图5中示出截面图的喷射嘴等。该喷射嘴具有如 下结构将加热水或加热化学试剂供给到瓶内表面，控制该加热水或加 热化学试剂所排出的流量，边将加热水或加热化学试剂滞留在瓶口部和 肩部的内部，边供给加压空气到瓶内部，使得从第1喷射孔2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料瓶灭菌方法，从瓶的喷口将加热水或加热化学试剂喷射到瓶的至少内表面，进行塑料瓶的灭菌，其特征在于，将该瓶的内部边进行加压和加热边进行灭菌。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩下健，高原阳之助，小南宪一，矶川健，
申请(专利权)人：东洋制罐株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]