Способ стерилизации изделий Советский патент 1980 года по МПК A61L2/20 B65B55/10 

1

Изобретение относится к способам стерилизации 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 lj .

Недостатком этого способа является низкое качество старил из ащш..

Цель изобретения - повышение эффективности стерилизации.

Это достигается тем, что 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 сухого воздуха.

Способ стерилизации состоит в том, что перед нанесением перекиси водорода на обрабатЕЛваемую поверхность его распыляют в виде тумана на капли размером 5-15 мкм и сме|Шивают с обезвоженным потоком горячего воздуха до пол чения смеси

с температурой 90-120С 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 стерилизоваться . Затем смесь воздуха направляется к поверхности, которая ох10лаждает воздух. В результате стерилизующее вещество осаждается равномерным слоем на поверхность, где оно вступает в реакцию в течение определенного отрезка времени, и

IS затем удаляется.

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

Способность воздуха нести влагу

20 увеличивается с повышением температуры и уменьшается с понижением температуры. Если определенное количество распыленной жидкости пибо пара вводится в нагретый воз2Sдух, 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 одЭОной или другой причине температура

увлажненного воздуха падает ниже температуры конденсации или точки росы, воздух уже не мохсет 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, имекяцее 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 иде тичны для всей поверхностн, то процесс будет точно таким на кая(дой 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 стернлиэуняцего вещества. Это возможно при применении соответствующего жидкого стерилизующего вещества для увлажнения воздуха. Поскольку воздух обычно содержит определенное количество воды, то з елательно во избежание разбавления стерилизующего вещества удалять по возможности больше воды из воздуха, т.е. воздух по возможности должен быть сухим. В этот сухой воздух подается такое количество энергии или тепла, которое может испарять стерилиэукидее вещество и которое обеспечивает воздуху достаточную температуру для перенос требуемого количества стерилизующего вещества. Благодаря температуре воздуха и регулируемому соотношению количества стерилизукяцего вещества и воздуха конденсация или точка росы воздуха, увлажненного стерилизукнцим веществом, может регулироваться до температуры которая H3t- Определенную величину превышает температуру поверхности, которая должна покрываться стерилизующим веществом. При получении требуемой смеси воздуха и стерилизующего вещества смесь направляется к поверх ности, которая должна стерилизоваться. В результате воздух охлаяадается его способность переносить стерилизующее вещество ухудшается и

большая часть стерилизунхцего вещества конденсируется на поверхности По истечении времени реакции, которое зависит от типа стерилизующего 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 прокатывается по валику 2 проходит через дв 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 трубку 7 иаполнителя,которая проходи через верхний открытый конец трубки вниз и ее нижнему концу,где заканчивается. На некотором расстоянии от нинего конца наполнительной трубки 7 находятся уплотняющие губки 8, которые на одинаковом расстоянии образуют на заполненной трубке 6,двигаквдейся вертикально вниз, поперечные уплотнения, внутри которых трубка также разделяется поперечными надрезами. Полностью заполненные контейнеры 9 передаются .на позицию 10 окончательного складывания,где они принимают форму параллеледлипеда.

Описываемая система, которая вза.иМодействует с упаковочной машиной, содержит воздушный компрессор 11, холодильник 12 для сжатого воздуха, соединенный с компрессором, и водяной сепаратор 13, в котором удаляется влага из воздуха. Дегидратированный воздух направляется по системе трубопроводов к двум регулирующим клапанам 14 и 15, которые определяют непрерывный Поток. Масса воздуха проходит через регулирукхций 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 из бака 19 по соответствукнцим трубопроводам и насосам 20, Ультразвуковое сопло имеет известную конструкцию, причем оно действует так, чтобы поток воздуха из регулирующего клапана 15 образовывал стоячую волну очен высокой частоты ( кГц) . В эту стоячую волну вводится стерилизугацее вещество, которое распыляется на капли размером 5-15 кмк. Такая высоко распыленная жидкость (или туман) смешивается в контейнере или смесительной камере 17 с горячим воздухом В результате распваления жидкость в виде тумана превращается в пар,про ходящий по трубе 21 в камеру 3, через которую упаковочный материал про ходит во время своего пути с валика 2 и рабочей части упаковочной машины В камере 3 смесь стерилизующего веще ства и воздуха соприкасается с движущимся полотном материала 1, которое охлаждает смесь, и в результате стерилизующее вещество конденсируется в виде равномерного слоя на полотно. Часть стерилизукяцего 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 стерилизующей среды в KciMepe 3 полотно выходит из нее и, пройдя некоторое расстояние, попадает в камеру 4, в которой стерилизукнцее вещество снова удаляется с полотна.Расстояние между двумя камерами 3 и 4 определяе время, в течение которого стерилизую щее 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 компрессоре 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 стери лизукяцего вещества и его удаления в течение определенного отрезка времени воздух, смешанный со стерилизую щим веществом, возвращается в водяно кольцевой компрессор 23, где он отделяется от стерилизующего вещества которое смешивается с уплотняющей . водой и отделяется в водяном сепараторе 24. Для предложенного способа важно, чтобы применяемый воздух мог поглощать определенное количество переки водорода. Чтобы сделать это возможным и предупредить смешивание перекиси водорода с влагой, которая об лчно присутствует в воздухе применяется обезвоженный воздух. Это 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 охлр1ждается до 15-20°С. В результате большая часть влаги, содержащаяся в воздухе, осаяодается 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 нагреаате лькый элемент 16 в смесительную камеру 17, частично в ультразвуковое сопло 18 для образования стоячей волны, которая распыляет стерилизующее 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 непосреяственно а смесительную камеру 17, где оно смешивается с массой дегидратированного воздуха, нагретого до высокой температуры. В результате нагрева до высокой температуры капли стерилизукядего вещества, образующие 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 . Было обна ружено, что такая точка росы обеспечивает коиденсацию на полотне упаковочного материала 1 даже при неблагоприятных условиях, например, при высокой температуре окружающей среды. Зстественно точка росы может- изменяться вверх или вниз при изменении количества стерилизующего вещества и количества воздуха по отнсшеншо одни к другсллу. Смесь пара из 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, охлаящается и стерилизующее вещество конденсируется до равномерного слоя на поверхности полотна. В связи с конденсацией высвобояадается тепло, которое проходит к полотну материгша и нагревает его. Конденсация продолжается до тех пор, пока не выравнится разность температур (предполо