Способ стерилизации изделий

 

Сою» Советских

Социалистически»

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (6I ) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 07,1077 (2l) 2530103/28-13 (23) Приоритет — (32) 07.10.76 (3l) 7611123-6 (33) Швеция

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий, Опубликовано 2506.80.Бюллетень %23

Дата опубликования описания 250630 (72) Автор изобретения

Иностранец

Ульф Стол (Швеция) Иностранная фирма

"Тетра Пак Интернэшнл AB"" (Швеция) p3) Заявитель (54) СПОСОБ СТЕРИЛИЗАЦИИ ИЗДЕЛИЯ

Изобретение относится к способам стерйлизации изделий жидкими стерилизующими веществами и может быть использовано при стерилизации упаковочного материала.

Известен способ стерилизации изделий раствором перекиси водорода путем нанесения его на обрабатываемую поверхность с последующим удалением (1).

Недостатком этого способа является низкое качество стерилизации

Цель изобретения — повышение эф-. фективности стерилизации.

Это достигается тем, mo перед нанесением на обрабатываемую поверхность раствор перекиси водорода распыляют на капли размером 515 мкм и смешивают с обезвоженным горячим воздухом до получения смеси с температурой- 90-120 С и абсолютной влажностью 0,1-0,2 кг/кг сухоro воздуха.

Способ стерилизации состоит в том, что перед нанесением перекиси водорода на обрабатываемую поверХность его распыляют в виде тумана на капли размером 5-15 мкм и сме аивают с обезвоженным потоком горячего воздуха до получения смеси с .температурой 90-120"С и абсолютной влажностью 0,1-0,2 кг/кг сухо.го воздуха. Стерилизующее вещество испаряется и точка росы воздуха, увлажненного стерилизующим веществом, будет выше температуры поверхности, которая должна стерилиэоваться. Затем смесь воздуха направляется к поверхности, которая ох10 лажд ет воздух. В результате стерилизующее вещество осаждается равномерным слоем на поверхность, где оно вступает в реакцию в течение определенного отреэка времени, и

1В затем удаляется.

Способ основан на способности воздуха поглощать, нести и удалять влагу в зависимости от температуры.

Способность воздуха нести влагу

© увеличивается с повышением температуры и уменьшается с понижением температуры. Если определенное количество распыленной жидкости либо пара вводится в нагретый воз25 дух, то жидкость или пар поглощается и переносится воздухом до тех пор,пока температура будет достаточно высокой, т.е. выше конденсации или точки росы смеси. Когда по одной или другой причине температура

743565 увлажненного воздуха падает ниже температуры конденсации или точки росы, воздух уже не может переносить такое большое количество жидкости и часть жидкости.осаждается.

Это можно использовать для покрытия определенной поверхности равномерным слоем жидкости, переносимой воздухом, при условии, что тело, имеющее более низкую температуру, чем температура конденсации воздуха, вводится в увлажненный воздух.

Та часть воздуха, которая соприкасается в этим телом, охлаждается, влага осаждается и конденсируется на поверхности тела. Во время конденсации высвобождается тепло, которое согревает холодное тело, и конденсация продолжается только при достаточно низкой температуре поверхности. Количество конденсируемой жидкости предствляет прямую функцию температуры поверхности,т.е. энтальпию и теплопроводность тела.

Если допустить, что эти факторы идеи тичны для всей поверхности, то процесс будет точно таким на каждой части поверхности и следовательно, может быть достигнута полностью идентичная конденсация по всей поверхности, которая покрывается равномерным слоем жидкости.

Такой способ может быть использован для покрытия с целью стерилизации определенной поверхности равномерным слоем жидкого стерилизующего вещества. Это возможно при применении соответствующего жидкого стерилизующего вещества для увлажнения воздуха. Поскольку воздух обычно содержит определенное количество воды, то желательно во избежание разбавления стерилиэующего вещества удалять по воэможности больше воды иэ воздуха, т.е. воздух по возможности должен быть сухим. В этот сухой воздух подается такое количество энергии или тепла, которое может испарять стерилиэующее вещество и которое обеспечивает воздуху достаточную температуру для переноса требуемого количества стерилизующего вещества. Благодаря температуре воздуха и регулируемому соотношению количества стерилизующего вещества и воздуха конденсация или точка росы воздуха, увлажненного стерилиэующим веществом, может регулироввться до температуры, которая на определенную величину йревышает температуру поверхности, которая должна покрываться стерилиэующим веществом. При получении требуемой смеси воздуха и стерилизующего вещества смесь направляется к поверх-. ности, которая должна стерилиэоваться. В результате. воздух охлаждается его способность переносить стерилизующее вещество ухудшается и большая часть стерилизующего вещества конденсируется на поверхности

По истечении времени реакции, которое зависит от типа стернлиэующего вещества, его концентрации,а также требуемого бактерицидного эффекта, стерилизующее вещество снова удаляется. Это может достигаться например, при помощи горячего воздуха или облучения любым нагревательным элементом, например инфракрасной лампой. На чертеже схематически изображе,на установка для осуществления описываемого способа.

Упаковочный материал 1 прокаты 5 вается по валику 2 проходит через две камеры 3 и 4, которые расположены последовательно, по двум направляющим роликам 5 и затем вертикально вниз через упаковочную машину. Во время движения вниз через машину полотно свертывается в трубку -6.

После свертывания полотна и уплотнения трубка заполняется требуемым содержимым, например молоком, через

25 трубку 7 наполнителя,которая проходит через верхний открытый конец трубки вниз и ее нижнему концу,где заканчивается.На некотором расстоянии от нижнего конца наполнительной трубки 7

gg находятся уплотняющие губки 8, которые на одинаковом расстоянии образуют на заполненной трубке 6,двигающейся вертикально вниз, поперечные уплотнения, внутри которых

З4 трубка также разделяется поперечными надрезами. Полностью заполненные контейнеры 9 передаются на позицию

10 окончательного складывания,где они принимают форму параллелепипеда.

Описываемая система, которая вэаиМодействует с упаковочной машиной, содержит воздушный компрессор 11, холодильник 12 для сжатого воздуха, соединенный с компрессором, и водяной сепаратор 13, в котором удаляет4Я ся влага из воздуха. дегидратированный воздух направляется по системе трубопроводов к двум регулирующим клапанам 14 и 15, которые определяют непрерывный поток. Масса воздуха

gg проходит через регулирующий клапан

14 к нагревателю или нагревательному элементу 16, который передает воздуху требуемое количество энергии или тепла. От нагревательного элемента 16 воздух затем проходит в смесительную камеру 17. На верхнем конце камеры находится ультразвуковое сопло 18, которое приводится в действие благодаря подаче части потока воздуха из водяного сепаратора

13, управляемого регулирующим клапаном 15.

К ультразвуковому..соплу 18 также ведет трубопровод для стерилизующего вещества, которое подается нэ бака 19 по соответствующим трубопро743565 водам и насосам 20. Ультразвуковое с пло имеет известную конструкцию, причем оно действует так, чтобы поток воздуха из регулирующего клапана 15 образовывал стоячую волну очень высокой частоты (30 кГц). В эту стоячую волну вводится стерилиэующее вещество, которое распыляется на капли размером 5-15 кмк. Такая высоко распыленная жидкость (или туман) смешивается в контейнере или смеси- g тельной камере 17 с горячим воздухом.

В результате распыления жидкость в виде тумана превращается в пар,проходящий по трубе 21 в камеру 3, через которую упаковочный материал про- 5 ходит во время свбего пути с валика

2 и рабочей части. упаковочной машины.

В камере 3 смесь стерилиэующего вецества и воздуха соприкасается с движущимся полотном материала 1, которое охлаждает смесь, и в результате стерилизующее вещество конденсиру. ется в виде равномерного слоя на полотно. Часть стерилиэующего вещества конденсируется на стенке камеры и удаляется по сточной трубе 22. Полотно проходит также через камеру 4, которая расположена на некотором расстоянии от камеры 3.

После нанесения на полотно слоя стерилиэующей среды в камере 3 полотно 30 выходит из нее и, пройдя некоторое расстояние, попадает в камеру 4, в которой стерилиэующее вещество снова удаляется с полотна. расстояние между двумя камерами 3 и 4 определяет д время, в течение которого стерилиэующее вещество может действовать на полотно, причем это расстояние между камерами выбирается таким, чтобы время было достаточно для достижения требуемого бактерицидного действия. Стерилизующее вещество удаляется с полотна в камере 4 при помощи потока горячего воздуха, который образуется в водяном кольцевом ком-. прессоре 23.

Компрессор имеет известную конструкцию, образованный сжатый воздух проходит через водяной сепаратор 24, который отделяет остаточную влагу от воздуха, и нагревательный элемент

25 в камеру 4. После испарения стерилизующего вещества и его удаления в течение определенного отрезка времени воздух, смешанный со стерилизующим веществом, возвращается в водяной 55 кольцевой компрессор 23, где он отделяется от стерилизующего вещества, котОрое смешивается с уплотняющей водой и отделяется в водяном сепараторе 24. 60

Смесь пара иэ стерилизующего вещества и воздуха направляется так, чтобы она проходила вдоль полотна упаковочного материала 1 по всей длине камеры. Во время этого часть смеси, которая соприкасается с полотном упаковочного материала, охлаждается и стерилиэующее вещество конденсируется до равномерного слоя на поверхности полотна ° В связи с конденсацией высвобождается тепло, которое проходит к полотну материала и нагревает его. Конденсация .продолжается до тех пор, пока не выравнится разность температур (нредполоДля предложенйого способа важно, чтобы применяемый воздух мог поглощать определенное количество перекиси водорода. Чтобы сделать это возможным и предупредить смешивание пврекиси водорода с влагой, которая обычно присутcòâóåò в воздухе применяется обеэвоженный воздух. Вто достигается путем сжатия воздуха в компрессоре 11 под давлением 6-7 кг/см, Воздух, нагретый при сжатии, затем проходит в холодильник 12, в котором он охлаждается до 15-20 С. В результате большая часть влаги, содержащаяся в воздухе, осаждается и удаляется в водяном сепараторе 13. Теперь обезвоженный воздух имеет абсолютную влажность, которая уменьшилась приблизительнр от 0,01 до

0,003 кг/кг.

Обезвоженный воздух проходит частично через нагревательный элемент

16 в смесительную камеру 17, частично в ультразвуковое сопло 18 для образования стоячей волны, которая распыляет стерилиэующее вещество, подаваемое в ультразвуковое сопло.

Стоячая волна имеет частоту приблизительно 30 кГц и распределяет стерилизующее вещество до образования тумана с размером капель приблизительно 10 мкм. Вещество в виде тумана распыляется непосредственно

s смесительную камеру 17, где оно смешивается с массой дегидратированного воздуха, нагретого до высокой температуры. В результате нагрева до высокой температуры капли стерилизующего вещества, об разующие туман, начинают кипеть и испаряться.. Температура смеси уменьшается приблизительно до 100 С, а температура конденсации или точка росы при абсолютной влажности приблизительно 0,150 кг/кг будет равна приблизительно 60 С. Было обнаружено, что такая точка росы обеспечивает конденсацию на полотне упаковочного материала 1 даже при неблагоприятных условиях, например, при высокой температуре окружающей сдедыг

Естественно точка росы может изменяться вверх или вниз при изменении количества стерилиэукщего вещестйа и количества воздуха по отношению одни к другому.

743565

Составитель Н. Милорадова

Техред И. Бабурка, Корректор И. Муска

Редактор A. Бер

Тираж 673 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета CCCF по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д . 4/5

Заказ 3495/52

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 жим, что материал для упаковки еще не оставил камеру 3 до этого);

Поскольку стенки камеры 3 по край. ней мере в начале были при более низкой температуре, чем температура смеси воздуха, то стерилиэующее вещество будет продолжать конденсироваться на них. Излишки стерилизующего вещества удаляются из камеры 3 по сточной трубе 22 и могут собираться в емкости. Воздух, выходящий из камеры 3, содержит определенное количество стерилиэующего вещества и поэтому он может применяться для передачи смеси в водяной кольцевой компрессор 23, где стерилизующее вещество смешивается с водой и отделяется в ловушке для влаги.

По истечении времени реакции стерилизующее вещество снова удаляется с полотна материала 1 для упаковки в камере 4, через которую непрерыв- 20 .но вдувается горячий воздух при температуре 130 С. Использованный воздух возвращается также из камеры по обратному трубопроводу в водяной кольцевой компрессор 23 для 25 удаления стерилизующего вещества.

Стерилиэующее вещество можно также удалять с полотна другими средствами,. например, путем нагрева полотна инфракрасным нагревательным Я элементом, Полотно упаковочного материала, полностью освобожденное от стерилизующего вещества, защищенное от бактерий и загрязнения, проходит через упаковочную машину, где свертывается в трубку 6, которая заполняется стерильным продуктом, затем поперечно уплотняется и отрезается, образуя отдельные полностью заполненные контейнеры.

В качестве стерилизукщего вещества преимущественно применяется смесь иэ 35% перекиси водорода и

655 воды, но могут применяться другие пропорции и другие жидкие стерилиэующие вещества, числовые значения, указанные в описании, относятся к случаю, когда применяются перекись водорода и вода, Формула изобретения

Способ стерилизации изделий раствором перекиси водорода путем нанесения его на обрабатываемую поверхность с последующим удалением, отличающийся тем,,„что, с целью повышения эффективности стерилизации, перед нанесением на обрабатываемую поверхность раствор перекиси водорода распыляют на капли размером 5-15 мкм и смешивают с обеэвоженным горячим воздухом до получения смеси с температурой 90120 С с абсолютной влажностью 0,10,2 кг/кг сухого воздуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2278347, кл. A 61 L 1/00, опублик. 19.03.76.