專利名稱：用含有過氧化氫的消毒劑消毒包裝材料的方法
技術領域：
本發明涉及利用含有過氧化氫的消毒劑消毒包裝材料的方法，在該方法中，使該含過氧化氫的消毒劑接觸包裝材料，以便除去包裝材料上存在的^f效生物，隨后包裝材料通入空氣以去除在該包裝材料上和/或其中剩余的殘留量的過氧化氫。
背景技術：
在包裝技術中，含過氧化氫的消毒劑往往被用來消毒食品包裝材泮牛，乂人而有助于在長期保存期限或存儲時間中^諸存食品而對食品的質量屬性沒有有害的影響(如氣味、香味、顏色和稠度)。取決于要包裝的是哪種食品類型，必要的微生物消滅或滅活對于不同的
食品類型之間可以變化。對于pH值為4.6或者更低的食品類型，例如果汁或者酒，不需要像高pH值食品(例如牛奶)那樣大范圍消滅，這是因為較低pH值本身在食品的存儲時間期間阻礙殘存微生物的成長。另一方面，較高pH值具有更弱的(或不存在的)對這種成長固有的抵抗，并因此，需要更大范圍的微生物消滅，從而獲得所需的食品長期保存期限。
采用詞語"消毒"以及這個詞語的等同變化以表示乂人實際上完全消滅微生物到足以賦予較低pH值的食品(稱為高酸性食品)長期保存期限的更溫和的消毒等級這樣的消毒等級范圍。按照現有的消毒方法，用于具有長期保存期限的食品的包裝容器由塑料覆膜的紙巻材制成的，其中為了消毒，使巻材通過過氧化
氫水浴(60-75。C;大約35%重量份)，在該浴中停留足夠長的時間以消滅或滅活該巻材表面的樣i生物。
在通過過氧化氫浴之后，通過才幾械和物理的組合處理將殘留的剩余過氧化氫乂人巻材表面去除，與該巻材/人過氧化氫浴退出相連，或緊接在該巻材從過氧化氫浴退出之后。
通過將巻材的兩個長邊彼此以重疊連接或密封結合而將消毒并且處理過的巻才才改造成管，并用相關的食品i真充該管，在i真充梯:作之前該食品已經用合適的消毒處理單獨消毒。通過在該管的縱向
以及在管的填注面下方橫切地重復的橫向密封，將該管分成連續的
這些分開的包裝單元隨后通過折疊成形和密封操作而給出所需要的幾何構造。這種無菌包裝容器的已知商業示例是TETRABRIK^、TETRACLASSIC⑧和TETRAPRISMA㊣。
按照另 一現有方法，由塑料覆膜的紙形成的平折縫管坯材制造用于具有長期保存期限的類似的包裝容器，其中首先將這些坯材建
立為開口的包裝紙盒。憑借折疊成形和密封#:作為這些管狀包裝紙盒提供底部封口 ，之后這些提供有底部的包裝紙盒通過氣體或液體
過氧化氫消毒，^:該過氧化氫與包裝紙盒的內壁4妄觸，以〗更消滅或去活存在的<壬4可」微生物。在用過IUt氫々妄觸之后，以物理方式(通常利用空氣)去除剩余的過氧化氫殘留物。
之后，消過毒的包裝紙盒用分開消毒的食品填充，并最終提供頂部封口 。已知的這種用于具有長期保存期限的食品的包裝容器的
商業示例是TETRAREX⑧是TETRAAPTI VA 。按照又一已知方法，它就像之前剛剛描述的方法，制造用于具
有長期保存期限的食品的塑料瓶，例如注射成模PET瓶，其中這些 瓶子在填充之前利用氣體過氧化氫消毒，過氧化氫通過打開的并瓦嘴 噴入這些瓶子以接觸瓶子的內壁。在與過氧化氫接觸之后，瓶子的 內部通入空氣以乂人并瓦子的內表面驅除留下的殘留量過氧化氫。
之后，這些并瓦子用相關食品填充并且通過例如螺紋蓋封閉以用 于進一步的傳輸和處理。
利用過氧化氫的消毒，如上所述，大部分通常伴有消過毒的表 面(在這個例子中分別是消過毒的包裝容器和瓶子的內壁)出現剩 余的過氧化氫殘留量。即4吏這些殘留量一4殳才及其少(大多為0.5ppm 或更少)并且對食品沒有有害影響，但是它們仍然構成過氧化氫的 不必要消耗并由此成為消毒操作中不必要的經濟損失。
為了減少剩余的過氧化氫殘留量，在本領域中之前已經提出過 將這種4吏用過氧化氫的化學消毒與采用UV射線的物理消毒相結 合，正如在例如WO-A-80/0145中描述的。這種化學和物理消毒相結 合的結果是，如果物理消毒使用波長范圍在325nm以下的UV射線進 行，過氧化氫的濃度(以及由此其消耗)會降低10wt。/。，甚至更少。
即使使用過氧化氫和UV射線的化學和物理組合消毒，因此意 味著過氧化氫的消耗量會降低，同時可以實現協同改善消毒效果， 其仍然沒有完全解決涉及剩余的殘留量過氧化氫的問題。這是因 為，特別是，某些接觸氣態過氧化氫的塑料表現出吸收過氧化氫的 傾向，因而過氧化氫容易滲入以及保留在吸收性塑料表面上和/或其 中，例如包裝層壓板的外部塑料涂層。過氧化氫滲透的厚度在某些 情況下甚至會非常大以致不能到達被吸收的過氧化氫，所以使用空 氣不能排除。過氧化氫滲入塑料的能力對于不同的塑料會變化，但是在親水性塑料中特別嚴重，如PET,其中過氧化氫容易吸收并且 保留在相對大的滲透深度的位置。
因此，仍然存在能夠降低在利用含有過氧化氫的消毒劑消毒包 裝材料中的過氧化氫消耗量的需求。
發明內容
發明目的
所以，本發明的一個目的是實現一種通過引入所描述類型的含 過氧化氫的消毒劑，消毒包裝材料的方法，憑借該方法過氧化氫的 消耗量可以降低并且可以保持在最小。
本發明的進一步目的是實現通過含過氧化氫的消毒劑，消毒包 裝材料的方法，憑借這種方法，在該包裝材料上和/或其中的過氧化 氬殘余量可以減少至最小，而不管所消毒的包裝材料的材料屬性。
本發明的一個具體目的是實現利用含過氧化氫消毒劑的簡單 j旦有效的消毒巻材形狀的包裝材沖+的方法，該包裝材沖牛全部或部分 由塑料制成，憑借這種方法，在該包裝材料上和/或內的殘余過氧化 氬會減少到比之前描述程度低得多的程度，而不管在包裝材料中采 用的塑料。
本發明進一步的目的是實現利用含有過氧化氫的消毒劑消毒 待填充包裝容器的方法。
本發明又一進一步的目的是實現利用含過氧化氫的消毒劑消 毒塑料瓶(例如PET瓶)的方法，其在所消毒的塑料表面上和/或內 具有但是不明顯的或最小的殘留過氧化氫量。本發明這些以及其他目的將憑借具有如所附權利要求1中公開 的區別特征的方法來獲得。
按照本發明的方法的有利實施方式已經進一步給出如所附從 屬權利要求中闡述的區別特征。
發明概要
按照本發明，實現一種消毒包裝材料的方法，在這個方法中， 使含過氧化氫的消毒劑接觸該包裝材料以1更消除該包裝材料上存 在的微生物，之后該包裝材料利用空氣通風以便去除該包裝材料上 和/或內的剩余的殘留量過氧化氫。該方法特征在于消過毒的包裝材
料在接觸該消毒劑之后但在通風之前暴露于具有至少50keV動能的 力口速電子。
按照本發明，意外地證明具有至少5 OkeV動能的電子束或基團 (其通過這些電子與過氧化氫碰撞形成)有足夠的能量破壞并去除 該消過毒的包裝材料上和/或內的殘余過氧化氳。特別地，已經_〖正明 這種電子還具備足夠的能量(與例如，UV射線相比)以便能夠深 深地滲入該包裝材^+并且石並撞所吸收的過氧^f匕氫，要不然這些過氧 化氫就會在消毒后保留在該包裝材料上和/或內而不受影響。
該按照本發明的方法獲得的 一個意外的結果是足夠能量的電 子束(其通過石並撞石皮壞過氧化氫)和由該石並沖童形成的基團(其本身 具有足夠能量以石並撞和石皮壞更多的過氧化氬并由此有助于去除包 裝材料上和/或內的殘余過氧化氫)的協同組合效果。因為由石並撞形 成的基團不是必須在撞擊電子主方向上移動而是/人撞擊位置在所 有方向上隨才幾散開，這表示可能在電子主方向的^f黃向散開，并因此 環"圓角"移動并以其他方式到達更多或更少的包裝材料表面下的 無法到達滲透深度的腔或角落。4姿照本發明，這些電子可具有70-90keV范圍內的動能，其足夠 高到滲入該包裝材料，但同時足夠低到不會破壞該包裝材料的化學 結構。由于不同塑料對電子的結構影響的壽文感程度不同以及某些塑 料因此比別的更加敏感，所以按照本發明，具有較低動能的電子應 當與對電子較敏感的塑料(例如PE和PP)結合使用，而非對電子較 不敏感的塑料，例如PET。利用相關塑料的知識，本領域技術人員 可因此容易選擇在按照本發明方法中采用的合適的電子動能水平。
本發明進一 步的優點和區別特征將在下文根寺居附圖更詳細地 描述。在這些附圖中
圖1示意性地說明使用按照本發明的方法的巻材形狀包裝才才泮牛 的消毒；
消毒；以及
圖3示意性地說明使用按照本發明的方法的塑料瓶的消毒。
具體實施例方式
應當注意按照本發明，所描述的方法實施方式只是為了說明 本發明，因此不應當理解為是對如所附權利要求中限定的創新性概 念的限制。
圖1由此說明使用按照本發明的方法如何消毒包裝材料的巻材 10。該巻材10乂人巻片軸(未示)上展開，其可以是^f旦不需要一定是
在包裝和填充才幾入口端的巻片軸，該包裝和填充枳4安照上述已知的 成形/填充/密封原理由該巻材制造用于具有長期保存期限食品的包裝容器。將該巻材10以箭頭所示的方向經過彎曲4昆11向下進入浴 12，浴中含有濃度大約35wt。/。以及溫度在60到75。C (例如65。C)之 間的過fU匕氬，在該浴12^妄觸該過氧化氫足夠長時間以 <更消滅在該 巻材10上存在的樣t生物。
將該巻材10引出該浴，其表面上具有剩余的殘留過氧化氫，以 及使與該浴12的出口直接相關的該巻材接觸適當的機械裝置，例如 壓著該巻材表面的刮片或形成在兩個輥子之間的壓沖窄壓區(press nip ),以便機械地從該巻材10的表面去除夾帶的過氧化氫以及將該 過氧化氫向下返回到該浴12以重復使用。
從該機械裝置(未示)，之后將該巻材10經過又一個彎曲輥13 引入電子照射設備(具有通用的參考標號14)以便為了進一步從該 消過毒的巻材10去除過氧化氫而利用電子照射。在所說明的示例 中，該設備14包括電子發射體15，具有面向經過的巻材10表面的窗 口 16，從這個窗口將具有至少50keV動能的電子束淋浴17導向整個 對著的該巻材IO表面。所發射出的電子具備足夠的動能碰撞該巻材 IO的表面上的過氧化氫分子以便破壞它們并且形成基團。由此形成 的基團在空間中以隨機的方向散開，并且如果它們具有足夠的壽 命，可以轉而碰撞并破壞更多的還沒有被之前發射的電子撞擊的過 氧化氫。憑借這樣的方式，可以獲得對該消過毒的巻材10上殘余過 氧化氫的協同破壞，同時所發射的電子束本身也具有足夠的能量以 補充并由此^是升該過氧化氫的消毒效果。
即使所發射的具有大約50-60keV動能的電子對殘留量過氧化 氫的破壞以及該巻材10的消毒在大多數情況下提供補充性的積極 的貢獻，但是在某些情況下將它們的動能增加至大約70-90keV是適 當的甚至是必要的以便獲得所需要的對殘余過氧化氫的破壞。這特 別與包括容易吸收過氧化氫的外部塑料涂層的包裝材料結合而應 用。這種塑料的一個示例是聚乙烯對苯二甲酸酯(PET),其上過氧化氫不僅停留在表面，還容易被吸收進該塑沖牛并向下至足夠大的滲 透深度以致動能不夠的電子無法到達。因此將要施加的動能根據不 同的情況會變化并且在每個情況中根據該包裝材料的成分，特別是 外部塑料涂層來確定。然而，作為動能選擇中簡單的大拇指規則，
其應用為相關塑料涂層(例如PET)越傾向于吸收過氧化氫，所 選擇的動能水平就越高，且相應地，相關塑^F吸收過氧化氫的傾向 越小(例如LDPE, HDPE和PP),選取的動能水平越^氐。然而，在 每種情況中，動能至少是50keV以實現所需的4姿照本發明的效果。
偶爾，該巻材10會帶有具有突出部的開口裝置，如直接在該巻 材上塑料注射成模的螺帽，對應一個包裝件長度彼此規則地間隔
電子隔開并由此產生隱蔽空間，過氧化氫會4呆留在其中并因此與該 巻材相伴不受影響。為了使這種相伴、隱蔽的過氧化氫的風險最低， 按照本發明，安裝可以在該巻材的整個寬度上自由橫向移動的發射 體15是適當的，由此能夠引導發射的電子束到達該突出部的全部區 域，包括下面的、隱蔽區域。
之后，將該巻材IO從該電子照射設備14進一 步引到通風設備 18,其中消過毒并且照射過的巻材10用空氣通風，優選地是無菌空 氣，其利用與空氣源(未示)連通的合適的裝置19、 19向該巻材10 噴射以干燥并/人該巻材10去除額外的過氧化氫殘余。
之后，進一步引導該通風后的巻材10以 文造為用于早先描述類 型的具有長期保存期限的食品的完成的包裝容器，例如該下面類型
的包裝容器TETRABRIK , TETRACLASSIC⑧和TETRAPRISMA㊣。
圖2示意性地示出包含塑料外部涂層的包裝材料構成的開口待 填充包裝件20如何^吏用按照本發明的方法來消毒。在這種情況中， 在加索引的移動傳送帶21上傳送該包裝件20,該傳送帶在箭頭的方向將這些包裝件AM黃向進給端(infeed end)(圖中的左端)傳送到
消毒設備(參考標號22)，以憑借含過氧化氫的消毒劑消毒這些包
裝件20的內壁。該消毒劑可以是氣體或液態的，并且通過噴嘴23、
23經過這些包裝件的開口端噴射進這些包裝件，以，接觸這些包裝件 的整個內4卩表面。
之后將這些消毒后的包裝件20從該消毒設備22傳送到電子照 射設備(參考標號24),其中以相應的方式，使電子束與消過毒的 這些包裝件20的內表面接觸，以便從這些表面去除過氧化氫。在所 說明的實施方式中，該電子照射設備24包括兩個電子發射體25、 25, 每個具有窗26、 26，動能至少50keV的加速后電子的'淋浴27、 27通 過該窗7于準這些開口包裝^f牛20。
這些發射出的電子必須具有足夠的動能來碰撞這些包裝件20 內表面上的過氧化氬分子以便破壞它們并形成基團。由此形成的基 團在空間上隨機的方向散開，并且轉而(如果它們具有足夠長的壽 命)碰撞并且破壞還沒有被先前發射的電子撞擊過的額外的過氧化 氫。憑借這種方式，按照本發明將會獲得對這些包裝件20消過毒的 內表面上殘留過氧化氬的協同破壞，同時所發射的電子束本身也具 有足夠的能量以補償并由此4是高該過氧化氫的消毒效果。
同樣地如圖1中說明的示例，所發射的電子的動能可以由于相 關包裝材料的材料成分而變化及選擇。如果該包裝材料具有容易吸 收過氧化氫的塑料外部涂層(例如PET)，因此選擇較高的動能，例 如在70到90keV范圍內，高于包裝材料外部涂層由具有4交小吸收過 氧化氫傾向的塑4+ ，如LDPE 、 HDPE和PP組成的情況下選擇的動能， 這種情況中所選才奪的動能可因此4交d 、，例如大約5OkeV 。
從該電子照射i殳備24,將照射過的包裝件20進一步傳送到通風 設備28,其中在這些包裝件20中以及在這些包裝件20的內表面上的過氧化氫殘留利用空氣排走，優選地是無菌空氣(其通過與空氣源
連通的(未示)的噴嘴29、 29噴入這些包裝件20)。
從該通風設備28，將這些包裝件20傳送到填充臺(未示)，在 那里這些包裝件用消毒后的食品填充，并且在進一步傳輸和處理這 些包裝后的食品之前封閉和密封。用于具有長期保存期限食品的可 以用這種方式制造的包裝件的示例是TETRAREX 和 TETRAAPTTVA 。
最后圖3示意性示出使用按照本發明的方法如何消毒待填充的 PET瓶的一個示例。在這種情況下，這些瓶30在做了索引的移動傳 送帶31上傳送，該傳送帶在箭頭方向上將這些瓶30從橫向進給端 (圖的左邊)傳送到消毒設備(參考標號32)以利用含過氧化氫的 消毒劑消毒這些瓶20的內壁。該消毒劑可以是氣態的或液態的，并 且由噴嘴33 、 33通過這些瓶的開口端噴入這些瓶以接觸這些瓶30的 整個內表面。
從該消毒設備32,將這些消過毒的并瓦30傳送到電子照射i殳備 (參考標號34 )，其中使電子束接觸這些瓶30消過毒的內表面以便 從這些表面去除過氧化氫。在所說明的示例中，該電子照射設備34 包括兩個電子發射體35、 35,其每個具有窗36、 36,動能至少50keV 的力口速電子淋浴37、 37通過該窗對準這些并瓦30。
按照本發明，所發射的電子必須具有足夠的動能來撞擊這些瓶 30內表面上的過氧化氫分子以石皮壞這些分子并形成基團。由此形成 的基團在空間上隨機的方向散開，并且如果它們具有足夠能量以及 具備足夠長壽命，可以撞擊并且破壞還沒有先前發射的電子撞擊的 額外的過氧化氫。通過這樣的方式，按照本發明將會獲得對在這些 瓶30消過毒的內表面上的殘余過氧化氫的協同破壞，同時所發射的電子束本身也具有足夠的能量以補償并由此才是高該過氧化氫的消
毒效果。
由于在所說明的示例中，這些瓶30是由塑料(PET)組成的， 該塑料容易吸收過氧化氫至低于動能只有大約50keV的電子束所能 到達的程度的滲透深度，所以在這個例子中所發射的電子給出較大 的動能，例如70-90keV，其對于這些電子來說足以穿透并且碰撞這 些更深程度的所吸收的過氧化氫。
從該電子照射"i殳備34，將這些瓶30進一步在該傳送帶31傳送到 通風設備(參考標號38),其中這些瓶30內以及這些瓶30的內表面 上的剩余過氧化氫利用空氣排掉，優選地是無菌空氣(通過與氣源 (未示)連通的噴嘴39、 39噴入這些瓶30 )。
在該通風設備38之后，消過毒并通風后的PET瓶30在填充臺(未 示)準備填充食品，在那里這些瓶30用消過毒的食品填充并且利用 例如螺帽或類似的封口裝置封閉用于進一步傳輸和處理。
工業應用
該按照本發明的方法可連同填充機來使用，由巻材或預先制造 的包裝材料胚材制備用于食品的無菌包裝件或具有長期保存期限 的包裝件。特別地，該按照本發明的方法可連同用于吹塑PET瓶的 填充才/M吏用，該吹塑PET并瓦在填充之前用包含過氧化氫的消毒劑消毒。
權利要求
1. 一種消毒包裝材料(10；20；30)的方法，在該方法中，為了去除該包裝材料上存在的微生物，使包含過氧化氫的消毒劑接觸該包裝材料(10；20；30)，以及在與該消毒劑接觸后，將該包裝材料利用空氣通風以從該消過毒的包裝材料去除殘留量的過氧化氫，特征在于該消過毒的包裝材料(10；20；30)在接觸該消毒劑后但在通風之前暴露于動能至少50keV的加速電子。
2. 如權利要求1所述的消毒巻材形狀包裝材料(10 )的方法，特 征在于該包裝材料包括塑料外部涂層，其選自聚乙烯及聚丙 烯；以及該巻材形狀包裝材料(10)利用動能50-60keV的加 速電子照射。
3. 如權利要求1所述的消毒開口的待填充包裝件(20)形式的包 裝材料的方法，特征在于在接觸該消毒劑之后但是在用空氣通 風之前，將該開口的、待填充包裝件(20)的全部內表面暴露 于該力口速電子。
4. 如權利要求3所述的方法，特4it^于該包裝材料(20)顯示出 塑料外部涂層，其選自聚乙烯及聚丙烯；以及該包裝件的全部 內表面暴露于動能大約50-70keV的加速電子。
5. 如權利要求1所述的消毒吹塑的、待填充PET瓶(30)的方 法，特征在于在接觸消毒劑之后但在通風之前，將這些瓶(30 ) 的全部內表面暴露于動能70-90keV的加速電子。
全文摘要
一種消毒包裝材料，例如具有長期食品保存期限的待填充包裝件(20)的方法，在該方法中，使含有過氧化氫的消毒劑接觸該包裝材料(20)以便去除該包裝材料(20)上存在的微生物。在與該消毒劑接觸后，該包裝材料(20)用空氣通風以便去除該包裝材料(20)上和/或內剩余的過氧化氫殘留物，如果該包裝材料(20)在接觸消毒劑后但在通風前暴露于動能至少50keV的加速電子中，會協同改善過氧化氫殘余物的去除。
文檔編號B65B55/04GK101460360SQ200780020119
公開日2009年6月17日 申請日期2007年4月4日 優先權日2006年6月2日
發明者卡米拉·喬斯林, 霍坎·奧爾松 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司