專利名稱：用于對表面進(jìn)行滅菌的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用空氣和氣態(tài)過氧化氫的混合物對一條消毒注入作業(yè)線上的表面進(jìn)行連續(xù)滅菌的方法，其中一股熱空氣流通過一根饋入管被送入至準(zhǔn)備予以滅菌的不同表面上。本發(fā)明還涉及用于該方法的設(shè)備。
使用氣態(tài)過氧化氫對包裝材料進(jìn)行滅菌在本專業(yè)內(nèi)是熟知的。歐洲專利申請第481’361號涉及一種用于對容器進(jìn)行滅菌的設(shè)備，這種設(shè)備包括一個作為液態(tài)過氧化氫和用于氣化所述過氧化氫的經(jīng)加熱的空氣源的噴嘴。這種裝置的缺點(diǎn)在于所使用的引導(dǎo)液態(tài)過氧化氫的噴嘴往往會被堵塞，而且其次，當(dāng)液滴需要?dú)饣瘯r很難獲得均勻的霧化和完全的氣化；再有，特定的氣化室常常要求一個高的氣化溫度，因而過氧化氫的分解速率就相對地高了。最后，上述專利申請的設(shè)備很是復(fù)雜使得維護(hù)和清潔工作既困難又費(fèi)錢。
本發(fā)明的目的是克服上述缺點(diǎn)，特別是找出一種方法來，在這種方法中，含水過氧化氫的全部氣化、過氧化氫在氣相的恒定濃度以及過氧化氫的最小分解率都可以獲得保證。
本發(fā)明涉及一種用一種空氣和氣態(tài)過氧化氫的混合物對表面進(jìn)行連續(xù)滅菌的方法，其中，一股熱空氣流經(jīng)一根饋入管被輸送至等待滅菌的不同表面上，其中的熱空氣與完全氣化的過氧化氫相混合，所述氣化過氧化氫是通過在多孔管內(nèi)形成液態(tài)過氧化氫薄膜并予以加熱而獲得的，所述多孔管構(gòu)成熱空氣饋入管的一部分將所述氣化的過氧化氫擴(kuò)散至熱空氣流中。
本發(fā)明的方法利用這樣的事實(shí)，即當(dāng)一層薄的液體薄膜與熱的表面相接觸時，它在蒸發(fā)期間的熱和質(zhì)量傳遞要比上述的根據(jù)歐洲專利申請EP481,361中的液滴在熱空氣流中蒸發(fā)的技術(shù)高出很多。因此，通過使用多孔管，形成一個分布均勻的液態(tài)過氧化氫薄膜就得到了保證。
根據(jù)本發(fā)明，所謂“表面”指的是任何類型的套殼，例如用諸如玻璃、塑料或金屬等任何類型的封裝容器材料制成的封裝容器。
含有大約35％(重量)過氧化氫的水相過氧化氫的正常氣化溫度大約為107℃；過氧化氫的氣化是在110至130℃溫度的加熱設(shè)備中完成的。溫度必須足夠的高以保證所有的過氧化氫全部氣化，但是也不能太高以避免所述H2O2的分解；通常，加熱設(shè)備的溫度大約在120℃左右。
本發(fā)明的方法是連續(xù)操作的并且采用了新的氣化方法，過氧化氫的消耗減小了；過氧化氫的濃度是每公升空氣含5至20毫克的過氧化氫。
為了防止氣態(tài)過氧化氫的冷凝，將整個設(shè)備保持在大約120℃的溫度下。熱空氣流是用一個低壓送風(fēng)機(jī)和一個簡單的熱交換器產(chǎn)生的并且可以容易地使用一個流量計予以監(jiān)控。
在滅菌步驟之后，根據(jù)過氧化氫的濃度，所述過氧化氫的冷凝可能發(fā)生；在這種情況下，最好將這些殘余物除去并用一股溫度大約為120℃的干燥空氣流掠過滅菌后的表面。
最好是根據(jù)本發(fā)明可以肯定確保有效的滅菌作用；因此最好能有用以監(jiān)控溫度、熱空氣流率和氣態(tài)混合物中過氧化氫濃度的裝置。熱空氣的流率取決于饋入管的直徑和在作業(yè)線上需要予以滅菌的容器的數(shù)量；通常每一個容器的空氣速率是20-50l/min。關(guān)于過氧化氫的濃度，這是在作業(yè)線上使用一個光度計或者一種基于過氧化氫催化分解的熱效應(yīng)的裝置予以測定的，其中一小部分的過氧化氫流用一個小真空泵抽吸通過測量裝置(光度計或催化劑)。下面將對測定作較詳細(xì)的說明。
本發(fā)明涉及一種在一條消毒的注入作業(yè)線上對容器進(jìn)行連續(xù)滅菌的設(shè)備，這種設(shè)備包括一根用以饋入熱空氣和氣化過氧化氫的混合物的饋入管和多個噴嘴，通過這些噴嘴所述混合物被送至等待滅菌的表面上，其中的饋入管包括由多孔管形成的節(jié)段用以直接將氣態(tài)的過氧化氫饋入至熱空氣流中，所述管由一個加熱的裝置所包圍。
如前所述，最好是過氧化氫在與熱空氣混合時已全部被氣化。
多孔管是一個經(jīng)繞結(jié)的金屬管，例如由不銹鋼制成，它具有的孔徑在20至80微米之間，最好是大約40微米。如果孔的大小低于20微米，則需要用大的泵壓向液態(tài)過氧化氫加壓而孔則有被堵塞的危險。與此相反，孔的大小過大又導(dǎo)致不能使所有的過氧化氫全部被氣化的危險。
多孔管的厚度應(yīng)當(dāng)仔細(xì)選擇以求獲得最佳結(jié)果；薄的管則接觸時間不足以促進(jìn)氣化，管太厚則可能發(fā)生太大程度的過氧化氫分解。最佳的厚度是3至4毫米。關(guān)于長度，長度必須使過氧化氫足以形成適當(dāng)?shù)牧髀什⑹惯^氧化氫蒸發(fā)，造成在熱空氣流中的足夠濃度。最佳長度為15至30cm。
液態(tài)過氧化氫是處于水溶液狀態(tài)。其濃度并不是關(guān)鍵性的，但最好在5至45％之間，最好大約35％。如前已提過的，最好能防止例如來自過氧化氫的水的蒸汽的可能冷凝；因此將饋入管以蒸汽加熱至大約120℃的溫度。
在可以在超衛(wèi)生條件下操作的設(shè)備的情況，則也有可能將過氧化氫減少至0；與過氧化氫的減少嗜熱孢子相比，滅菌的效率減小至只有植物性細(xì)菌，但它必須將饋入管加熱至高至170℃。
在本發(fā)明的裝置中，將氣態(tài)過氧化氫通過一個饋入進(jìn)口還是數(shù)個進(jìn)口輸入要取決于機(jī)器的容量。熱空氣饋入管的直徑相應(yīng)地增加。
為測定過氧化氫的濃度，該設(shè)備還包括一個光度計或者一種根據(jù)過氧化氫催化分解的裝置。
過氧化氫在200nm波長時顯示出一個特有的吸收峰。一個標(biāo)準(zhǔn)的光度計與一個真空泵相結(jié)合保證了恒定流量的測試氣體通過測量池。為了使測試氣體保持在露點(diǎn)之上可以使用圓筒形和加熱的測量池。
過氧化氫的催化分解的熱效應(yīng)可以通過少量催化劑容易地測定。一恒定的小部分氣流通過少量的由一種陶瓷基片材料構(gòu)成的保持在120℃溫度的催化劑。由于氣態(tài)過氧化氫放熱分解成氧和水，在催化劑的進(jìn)口和出口之間可以測出測試氣體的顯著溫度增加。這一溫度增加與過氧化氫的濃度有著密切地關(guān)連。
本發(fā)明的設(shè)備為H2O2蒸氣提供一個管式的分配系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)沒有任何閥、開孔或其它構(gòu)件。氣體的正確分配到各單獨(dú)的表面由可交換的噴嘴予以確保，噴嘴可以在相應(yīng)的出口處加以標(biāo)度以保證在特定的位置所需要的一定氣體數(shù)量。
這兩種控制系統(tǒng)對于在操作期間的連續(xù)監(jiān)控過氧化氫氣化的質(zhì)量以及滅菌的效果是完全適合的。
本發(fā)明的實(shí)施方案將參照附圖予以說明，附圖中

圖1顯示出本發(fā)明設(shè)備的示意圖，和圖2顯示出圖1中部分A的橫截面圖。
圖1表示了使用過氧化氫氣化器對封裝物進(jìn)行滅菌的原理。液態(tài)過氧化氫1由一個正排量泵(未顯示)直接饋入至多孔管4上，所述過氧化物是通過蒸汽套3對多孔管加熱而進(jìn)行氣化的。熱的空氣流2是使用一種常規(guī)的低壓系統(tǒng)(未示出)產(chǎn)生的。為了防止氣態(tài)過氧化氫和蒸汽冷凝，饋入管10由一個蒸汽套5加熱。準(zhǔn)備滅菌的封裝容器9直接安置在相應(yīng)的噴嘴8之下，噴嘴將熱空氣和氣態(tài)過氧化氫的混合物彌散。一個測量裝置6，例如一個光度計被安裝在作業(yè)線上以控制作業(yè)線上過氧化氫的濃度，主流中一個由流量計19控制的被測量部分通過一個小的直空泵7被吸入穿過所述測量裝置。噴嘴8上也裝配有一個蒸汽套11，因而避免了在整個滅菌設(shè)備中發(fā)生冷凝的任何危險。
下文中還參照圖2對工作方式予以說明氣化器的蒸汽套3包括兩根同心的管12，13，該同心管由穿過管道14的蒸汽流以120℃的溫度予以加熱。由進(jìn)口15進(jìn)入的液態(tài)過氧化氫1通過多孔管4而擴(kuò)散，并在其中經(jīng)管13的加熱而全部氣化，然后進(jìn)入饋入管10與到達(dá)的熱空氣2相混合。氣化器還包括一個連接部件16，該連接部件對于使所述氣化器被安置在饋入管10內(nèi)是必需的。一個第二部件20包括一個延伸部分17用以防止液態(tài)過氧化氫直接滴入空氣流中。一個連接環(huán)21將連接部件16和部件20連在一起。由于蒸汽套5，11的存在，不會有冷凝發(fā)生而空氣與過氧化氫的混合物則流經(jīng)饋入管10到達(dá)噴嘴8對容器9進(jìn)行滅菌，容器然后準(zhǔn)備送往干燥階段(未顯示)，最后置于消毒的注入噴嘴之下。在正常情況下每個容器所需進(jìn)行滅菌的時間為三秒鐘。
在用多個進(jìn)口進(jìn)行工作的設(shè)備情況下，延伸部分17就沒有存在的必要了。
實(shí)施例圖1-2的設(shè)備使用濃度35％的過氧化氫并以一個120℃的蒸汽套工作以對容器(容量200ml)進(jìn)行滅菌以備消毒的應(yīng)用。所用過氧化氫在氣態(tài)混合物中的濃度為每公升空氣10毫克。
噴嘴8以每分鐘30公升的速度工作以達(dá)到對Bac.subtilis，var.globigii菌5D的十進(jìn)減少，暴露時間為三秒鐘。
權(quán)利要求
1.使用一種空氣和氣態(tài)過氧化氫的混合物對表面進(jìn)行連續(xù)滅菌的方法，在這個方法中一股熱空氣流經(jīng)一根饋入管被輸送至等待滅菌的不同表面上，其特征在于熱空氣與完全氣化的過氧化氫相混合，所述氣化過氧化氫是通過在多孔管內(nèi)形成液態(tài)過氧化氫薄膜并予以加熱而獲得的，所述多孔管構(gòu)成熱空氣饋入管的一部分將所述氣化的過氧化氫擴(kuò)散至熱空氣流中。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于過氧化氫的氣化是在加熱設(shè)備的110至130℃的溫度下，最好是在大約120℃的溫度下，完成的。
3.如權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于過氧化氫的濃度是每公升空氣5至20毫克，而熱空氣輸出包括在20-50公升/分鐘之間。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的方法，其特征在于整個體系被保持在大約120℃的溫度下。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法，其特征在于過氧化氫的濃度在作業(yè)線上由一個光度計或者由一種根據(jù)過氧化氫催化分解的熱效應(yīng)的裝置予以監(jiān)控，其中一個經(jīng)測定的小部分混合物被轉(zhuǎn)移至光度計或催化劑裝置處。
6.一種在一條消毒的注入作業(yè)線上對表面進(jìn)行連續(xù)滅菌的設(shè)備，該設(shè)備包括一根用以饋入熱空氣和氣化過氧化氫的混合物的饋入管和多個噴嘴，通過這些噴嘴所述混合物被送至等待滅菌的表面上，其特征在于饋入管包括由多孔管形成的節(jié)段用以直接將氣態(tài)的過氧化氫饋入至熱空氣流中，所述多孔管由一個加熱的裝置所包圍。
7.如權(quán)利要求6的設(shè)備，其特征在于所述多孔管的長度必須使過氧化氫足以形成一個適當(dāng)?shù)牧髀什⑹蛊湔舭l(fā)。
8.如權(quán)利要求6或7的設(shè)備，其特征在于多孔管是燒結(jié)的金屬管。
9.如權(quán)利要求8的設(shè)備，其特征在于燒結(jié)的金屬管具有直徑為20至80微米、最好是大約40微米的孔。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于饋入管是用蒸汽加熱的。
11.如權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)的設(shè)備，其特征在于它還包括在作業(yè)線上的以測定過氧化氫濃度的一個光度計或一種基于過氧化氫催化分解的裝置。
全文摘要
一種在一條消毒的注入作業(yè)線上對表面進(jìn)行連續(xù)滅菌的設(shè)備，這種設(shè)備包括一根用以饋入熱空氣和氣化過氧化氫的混合物的饋入管(10)和多個噴嘴(8)，通過這些噴嘴所述混合物被送至等待滅菌的表面(9)上，其中饋入管(10)包括由多孔管(4)形成的節(jié)段用以直接將氣態(tài)的過氧化氫(1)饋入至熱空氣流中，所述多孔管(4)由一個加熱的裝置(3)所包圍。
文檔編號A61L2/24GK1146916SQ9610998
公開日1997年4月9日 申請日期1996年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月11日
發(fā)明者U·梅茨格, C·施米德 申請人:雀巢制品公司