(57)【要約】【課題】無菌充填機用紙容器の紙中及び紙粉に取り込まれた菌等の微生物を簡便に確実に殺菌する。【解決手段】無菌充填機用紙容器をエチレンオキサイドが流入可能な封入容器に封入する封入工程と、無菌充填機用紙容器が封入された封入容器をエチレンオキサイドに暴露し、無菌充填機用紙容器を構成する紙にエチレンオキサイドを吸着させる吸着工程と、無菌充填機用紙容器の紙に吸着されたエチレンオキサイドにより無菌充填機用紙容器を殺菌させる殺菌工程と、無菌充填機用紙容器の前記エチレンオキサイドの残留量が無菌充填機用紙容器１ｇ当たり４００μｇ以下となるまでエチレンオキサイドを気散させる気散工程を無菌充填機用紙容器に対して行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも紙を構成要素として含む無菌充填機用紙容器をエチレンオキサイドが流入可能な封入容器に封入する封入工程と、
前記無菌充填機用紙容器が封入された前記封入容器をエチレンオキサイドに暴露し前記無菌充填機用紙容器を構成する前記紙に前記エチレンオキサイドを吸着させる吸着工程と、
前記無菌充填機用紙容器の前記紙に吸着されたエチレンオキサイドにより前記無菌充填機用紙容器を殺菌させる殺菌工程と、
前記無菌充填機用紙容器の前記エチレンオキサイドの残留量が前記無菌充填機用紙容器１ｇ当たり４００μｇ以下となるまでエチレンオキサイドを気散させる気散工程を有することを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記封入容器を４０℃〜８０℃の収納庫に保管することにより前記殺菌工程及び前記気散工程を同時に行うことを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記無菌充填機用紙容器が、前記紙の内外面にポリエチレンからなる層を有し、側面が貼合された筒状であることを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記封入容器が、段ボールであることを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記吸着工程が、前記封入容器が入れられる庫内を−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力に減圧し、その後前記エチレンオキサイドが二酸化炭素により希釈された混合気体を前記庫内に供給することにより−０．０４０ＭＰａ（ｇ）以上の圧力で前記封入容器を前記エチレンオキサイドに暴露することを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記吸着工程の後、前記封入容器が入れられる庫内を−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力に減圧し、その後前記庫内にエアを供給することにより常圧とし、さらに−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力に減圧するという減圧処理工程を少なくとも３回行うことを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記吸着工程におけるエチレンオキサイドの吸着量が前記無菌充填機用紙容器１ｇ当たり８００μｇ〜４０００μｇであることを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内容物を無菌雰囲気で充填する無菌充填機で使用する、紙を構成要素として含む無菌充填機用紙容器のエチレンオキサイドガスによる殺菌方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、殺菌された容器に無菌雰囲気で殺菌された内容物を充填し密封する無菌充填機において、紙を構成要素として含む紙容器を殺菌する方法は、成形前のロール状の紙を層として含むシートを殺菌剤に浸漬して乾燥する方法、ゲーベルトップ型紙容器の胴部を貼りあわせたスリーブの底部を形成した後に紙容器の内外面に過酸化水素水のミストを噴霧して、紙容器の表面に付着したミストを乾燥させる方法がある（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【０００３】
無菌充填機において、殺菌された容器を得る方法は、容器を構成する材料の表面を殺菌した後に容器に成形する方法、又は容器に成形後に容器の表面を殺菌する方法があり、表面が殺菌された容器に、殺菌された飲料等の内容物が無菌雰囲気で充填され密封される。このように、無菌充填機では、容器の表面は殺菌されるが、容器を構成する紙層を殺菌することはできない。
【０００４】
容器の構成要素である紙は、製紙工場の抄紙工程を経て製造される。抄紙工程は水中にパルプを懸濁させて行うが、ここで大量の水を使用する。抄紙工程の水中には紙の原料であるパルプに含まれる各種有機物と菌等の微生物が存在する。菌等の微生物は有機物を栄養素として抄紙工程の装置内で繁殖する。繁殖した菌等の微生物は粘液状の代謝物を産出し、これが製紙原料であるパルプや充填剤を取り込んでスライムを形成する。スライムが抄紙時に紙に混入すると、製造される紙の品質劣化を招く。そのため、抄紙工程で使用される水には抗菌剤が添加され、これを防止する措置が取られている（特許文献４、特許文献５）。
【０００５】
上述のように、紙製造の抄紙工程で使用される水中には菌等の微生物が存在し、抗菌剤の使用や抄紙工程における乾燥のための加熱によっても菌等の微生物の全てを滅菌することはできず、抄紙工程により製造される紙には、菌等の微生物が少なからず存在する。
【０００６】
紙容器に加工される紙には、紙を製造する工程上菌等の微生物が少なからず存在し、これを避けることはできない。紙を紙容器に加工する際には、必ず紙を切断する工程を経なければならない。この工程では紙の微細な粉である紙粉が発生し、発生した紙粉は紙容器の表面に付着することとなる。よって、加工された紙容器を構成する紙、及び紙容器の表面に付着した加工時に発生する紙粉には菌等の微生物が存在する。通常、紙容器の面には樹脂による層が設けられるため、紙容器の表面に紙が露出することは稀である。無菌充填機用に加工された紙容器を無菌充填機に投入すると、無菌充填機において紙容器の表面は殺菌される。しかし、紙容器の表面に付着した紙粉中に存在する菌等の微生物、及び紙粉と紙容器面との間に存在する菌等の微生物は、直接殺菌剤と接することができないため、紙粉中に存在する菌等の微生物及び紙粉と紙容器面との間に存在する菌等の微生物を殺菌することは困難である。また、紙容器の端面には紙が露出しており、無菌充填機の運転中に紙層の端面から脱落する紙粉に存在する菌等の微生物、及び紙層の端面から飛散する菌等の微生物も殺菌することは困難である。
【０００７】
無菌充填機において、紙容器の表面は殺菌されるが、紙容器の内表面に付着した紙粉に存在する殺菌されなかった菌等の微生物により、紙容器に内容物が充填された製品に腐敗を生じることがある。また、無菌充填機内で脱落する、菌等の微生物が存在する紙粉や、紙容器の端面から飛散する菌等の微生物が殺菌されることなく、無菌充填機中で繁殖するおそれもある。繁殖した菌等の微生物は紙容器の内部に混入し、製品に腐敗を生じることもある。このような状態に至る場合、無菌充填機による無菌製品の製造は困難となる。
【０００８】
紙に存在する菌等の微生物に由来する無菌充填機の汚染を防止するためには、紙容器を無菌充装機に投入する前に、紙容器を構成する紙に存在する菌等の微生物を殺菌する必要がある。紙容器を構成する紙に存在する菌等の微生物を殺菌できる方法として、無菌充填機に投入する前の紙容器のスリーブを放射線により殺菌する方法が提案されている（特許文献６）。また、従来から、無菌充填機に投入する前の紙容器をエチレンオキサイドにより殺菌する方法もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００１−５２５７６８号公報
【特許文献２】特開平９−２４０６２９号公報
【特許文献３】特開平１０−１１９９３４号公報
【特許文献４】特開２０００−８０００２号公報
【特許文献５】特開２００２−２４９９９６号公報
【特許文献６】特開２０１３−１８５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、無菌充填機に紙容器を投入する場合、事前に紙容器を構成する紙由来の菌等の微生物を殺菌しておく必要がある。特許文献６において、紙容器を放射線殺菌する方法が提案されている。しかし、放射線照射には大きな装置が必要であり、設備投資も過大となる。また、紙容器を構成しているポリエチレンやポリプロピレンに分解や架橋が生じ、強度劣化、臭気の発生、着色等の弊害を生じる。一方、エチレンオキサイドによる殺菌は、放射線殺菌に比べ簡易な設備で実施できる、及び紙容器を構成する素材の劣化を生じさせないという利点はあるが、毒性のあるエチレンオキサイドの残留と殺菌に長時間を要するという欠点がある。
【００１１】
本発明は、紙を構成要素として含む紙容器をエチレンオキサイドにより殺菌する場合の、エチレンオキサイドの残留及び長い殺菌時間という課題を解決するためになされたものであって、エチレンオキサイドによる紙容器の殺菌において、放射線殺菌よりも簡易な設備で紙容器を殺菌し、エチレンオキサイドの残留量を低減し、短時間のエチレンオキサイドへの暴露により殺菌できる、無菌充填機用紙容器の殺菌方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明における無菌充填機用紙容器の殺菌方法は、少なくとも紙を構成要素として含む無菌充填機用紙容器をエチレンオキサイドが流入可能な封入容器に封入する封入工程と、前記無菌充填機用紙容器が封入された前記封入容器をエチレンオキサイドに暴露し前記無菌充填機用紙容器を構成する前記紙に前記エチレンオキサイドを吸着させる吸着工程と、前記無菌充填機用紙容器の前記紙に吸着されたエチレンオキサイドにより前記無菌充填機用紙容器を殺菌させる殺菌工程と、前記無菌充填機用紙容器の前記エチレンオキサイドの残留量が前記無菌充填機用紙容器１ｇ当たり４００μｇ以下となるまでエチレンオキサイドを気散させる気散工程を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明における無菌充填機用紙容器の殺菌方法は、前記封入容器を４０℃〜８０℃の収納庫に保管することにより前記殺菌工程及び前記気散工程を同時に行うと好適である。
【００１４】
また、本発明における無菌充填機用紙容器の殺菌方法は、前記無菌充填機用紙容器が、前記紙の内外面にポリエチレンからなる層を有し、側面が貼合された筒状であると好適である。
【００１５】
また、本発明における無菌充填機用紙容器の殺菌方法は、前記封入容器が、段ボールであると好適である。
【００１６】
また、本発明における無菌充填機用紙容器の殺菌方法は、前記吸着工程が、前記封入容器が入れらる庫内を−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力に減圧し、その後前記エチレンオキサイドが二酸化炭素により希釈された混合気体を庫内に供給することにより−０．０４０ＭＰａ（ｇ）以上の圧力で前記封入容器を前記エチレンオキサイドに暴露すると好適である。
【００１７】
また、本発明における無菌充填機用紙容器の殺菌方法は、前記吸着工程の後、前記封入容器を−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力に減圧し、その後前記庫内にエアを供給することにより常圧とし、さらに−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力に減圧するという減圧処理工程を少なくとも３回行うと好適である。
【００１８】
また本発明における無菌充填機用紙容器の殺菌方法は、前記吸着工程におけるエチレンオキサイドの吸着量が前記無菌充填機用紙容器１ｇ当たり８００μｇ〜４０００μｇであると好適である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、無菌充填機に投入する前の紙容器を構成する紙、及び紙容器の表面や端面に存在する紙粉に含まれる菌等の微生物を、短時間のエチレンオキサイドへの暴露により殺菌できる。また、殺菌剤として使用するエチレンオキサイドの残留を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る、無菌充填機用紙容器のスリーブを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る、無菌充填機用紙容器のスリーブを筒状とした状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る、無菌充填機用紙容器のスリーブをゲーベルトップ型紙容器に成形した状態を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る、無菌充填機用紙容器のスリーブをブリック型紙容器に成形した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る、無菌充填機用紙容器のスリーブを封入容器に封入した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る、無菌充填機用紙容器原反を封入容器に封入した状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る、封入容器をエチレンオキサイドに暴露する吸着工程を行うエチレンオキサイド暴露装置の断面を示す。
【図８】本発明の実施の形態に係る、無菌充填機用紙容器をエチレンオキサイドにより殺菌する殺菌工程及び無菌充填機用紙容器からエチレンオキサイドを気散させる気散工程を行う無菌充填機用紙容器殺菌装置の断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
（無菌充填機用紙容器について）
本実施形態に係る無菌充填機用紙容器のスリーブ１を図１に示す。スリーブ１は少なくとも紙を構成要素として含む。図２にスリーブ１を筒状に起こした状態を示す。スリーブ１は筒状とするために胴貼り部２を設け、図３に示すようなゲーベルトップ型紙容器３に成形する際にスリーブ１を折り込むための胴部形成用罫線４、底部形成用罫線５、頭部形成用罫線６を有する。
【００２３】
スリーブ１は紙の両面に、ヒートシール可能なポリエチレン、やポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を層として有する。また、必要に応じてアルミニウム箔、アルミニウム、シリカ、酸化アルミニウムなどの金属又は金属酸化物を蒸着したフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体や芳香族ジアミンと二塩基酸との共重合体などのバリア性を有する熱可塑性樹脂、などを紙の内側に層として設けても構わない。また、紙の外側又は最外面に印刷があっても構わない。また、中間層として、接着剤又は接着性を有する熱可塑性樹脂からなる層を１層又は２層以上設けても構わない。例えば、スリーブ１の構成としてはポリエチレン／印刷／紙／ポリエチレン、ポリエチレン／印刷／紙／ポリエチレン又はエチレン−メタクリル酸共重合体／アルミニウム箔／ポリエチレン、印刷／ポリエチレン／紙／ポリエチレン／エチレン−ビニルアルコール共重合体／ポリエチレン、印刷／ポリエチレン／紙／エチレン−メタアクリル酸共重合体／シリカ蒸着を有するポリエステルフィルム／接着剤／ポリエチレンなどがある。積層される紙の坪量は８０ｇ／ｍ2〜５００ｇ／ｍ2が好ましい。８０ｇ／ｍ2未満では紙容器としての保形性がなく、５００ｇ／ｍ2を超えると、加工が困難である。また、ヒートシール可能な層は１５μｍ〜１５０μｍが好ましい。１５μｍ未満では十分なヒートシール強度が得られず、１５０μｍを超えるとヒートシール強度は十分であることから、過剰となる。このような積層体を打ち抜き、胴部をヒートシールにより貼合することでスリーブ１が得られる。
【００２４】
打ち抜きは金属刃により行われるが、金属刃により紙を破断する際に紙粉が発生する。紙粉には抄紙工程において紙に取り込まれた菌等の微生物が付着している可能性がある。スリーブ１の内外面に菌等の微生物が付着した紙粉が付着することとなる。紙粉の内部に取り込まれた菌等の微生物や、紙粉とスリーブ１の間に付着する菌等の微生物は無菌充填機における紙容器の殺菌工程において殺菌されない可能性がある。
【００２５】
スリーブ１の胴貼り部２は、スリーブ１の内面と外面をヒートシールすることにより形成される。ここで、胴貼り部２の内側積層体の端面は露出しないように形成される。これは、内側となる端部の先端を外側に折り込むヘミング、先端の内側を切削して外側に折り込むスカイブヘミング又は端部に両面がヒートシール性を有するテーブを貼着するなどして行われる。これにより、紙の端面が内容物と接触することがなく、胴貼り部２の内側の積層体の紙の端面から、菌や紙粉が内容物へ移行することを防ぎ、また内容物が紙へ浸透することを防ぐことができる。
【００２６】
通常、胴貼り部２の内側積層体の端面は露出しないようにスカイブヘミング法が多用されている。この方法は、打ち抜いたスリーブ用構成体の胴貼り部先端の内側を切削するもので、紙を削るために多量の紙粉が発生する。発生する紙粉は吸引する装置が設けられているが、発生する紙粉の全てを吸引することはできない。吸引されない紙粉はスリーブ１の内外面に付着することとなる。
【００２７】
スカイブヘミングのような方法により、容器の内側となる側面の端部は紙が露出しないようにしているが、スリーブ１のその他の胴部外側、底面及び頭部を形成する端面には紙が露出しており、無菌充填機の運転中に紙層の端面から紙粉が脱落する可能性がある。紙粉に存在する菌等の微生物、及び紙層の端面から飛散する菌等の微生物も無菌充填機内で殺菌することは困難である。
【００２８】
スリーブ１は胴部形成用罫線４により、罫線に沿って折られることから断面が略矩形状の筒状体となるが、罫線が浅い場合や紙が薄い場合は、筒状体の断面形状の辺が円弧状となることもあり、また、部分的に罫線を施さない場合、スリーブ１の罫線を施さない部分の断面は略円形状となることもある。さらに、矩形ではなく、六角などの多角となる部分もありうる。
【００２９】
スリーブ１は無菌充填機に搬送された後、容器の底部となる内面がヒートシールされることで、底部が形成され、紙容器に成形される。ヒートシールは内面をホットエアで加熱し、底部形成用罫線５の三角部を内側に折り込んで、三角形の頂点を突き合わせて圧着することでゲーベルトップ型紙容器３のように成形しても、三角部を外側に出して、圧着後に三角部を紙容器の側面側に折って、紙容器３の外面に貼着して図４に示すようなブリック型紙容器７に成形しても構わない。また、ヒートシールは、三角部を外側に出して、外部からの加熱によるヒートシール、超音波ヒートシール又はスリーブ１が層としてアルミニウム箔を含む場合は高周波ヒートシール等により行なわれても構わない。
【００３０】
スリーブ１を無菌充填機において、ゲーベルトップ型紙容器３ではなく、ブリック型紙容器７に成形することもできる。ブリック型紙容器７に成形する場合、図６に示すような巻き取り状の紙容器原反８から成形しても構わない。紙容器用原反８は、紙の両面に、ヒートシール可能なポリエチレン、やポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を層として有する。また、必要に応じてアルミニウム箔、アルミニウム、シリカ、酸化アルミニウムなどの金属又は金属酸化物を蒸着したフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体や芳香族ジアミンと二塩基酸との共重合体などのバリア性を有する熱可塑性樹脂等を紙の内側に層として設けても構わない。また、紙の外側又は最外面に印刷があっても構わない。また、中間層として、接着剤又は接着性を有する熱可塑性樹脂からなる層を１層又は２層以上設けても構わない。無菌充填機内で成形するため、紙の坪量は８０ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2が適当である。
【００３１】
紙容器原反８は、紙への熱可塑性樹脂の積層は広幅で行い、積層加工された広幅の紙容器原反をスリットすることにより得られる。スリットは金属やセラミックの刃により紙を含む紙容器原反を切断することにより行われる。よって、スリットの際に紙粉が発生し、紙容器原反８の内外面には紙粉が付着している可能性がある。紙容器原反８は無菌充填機においてブリック型紙容器７に成形されるが、成形前に過酸化水素水のような殺菌剤を有する殺菌液に浸漬されることで殺菌される。殺菌液への浸漬により紙容器原反８に付着している紙粉が除去されることもあるが、完全に除去されるわけではない。また、ブリック型紙容器７の内側端面には無菌充填機内でテープが貼合されることで、紙の端面が内容物に接触することを防止している。しかし、無菌充填機内では紙の端面が露出した状態で紙容器原反８は殺菌及び成形されるため、紙層の端面から脱落する紙粉に存在する菌等の微生物、及び紙層の端面から飛散する菌等の微生物も無菌充填機内で殺菌することは困難である。
【００３２】
スリーブ１や紙容器原反８により底部を形成して紙容器に成形する例を示したが、スリーブ１の開放端の一方に射出成形により、射出成形部を設けて開放端を閉塞することにより射出成形により紙容器とすることもできる。これはスリーブ１の開放端の一方を金型に挿入し、紙容器の頭部となる形状にポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂を射出成形することにより行われる。このような形状の紙容器であっても構わない。
【００３３】
（無菌充填機用紙容器の殺菌方法の詳細）
スリーブ１及び紙容器原反８は図５及び図６に示すように封入容器９に封入される。封入容器９はエチレンオキサイドが流入可能なように、密閉されない。封入容器９の蓋を閉めても密閉されないような容器の構造となっている。封入容器９は例えば、紙製の段ボールであり、段ボールの内面にプラスチックフィルムやアルミニウム箔等シート状物が貼られても構わない。また、紙製ではなく、プラスチック製の段ボールや密閉されないプラスチック容器であっても構わない。封入容器９は、スリーブ１、紙容器原反８等の無菌充填機用紙容器が封入されて、エチレンオキサイドが流入可能であれば、形状や素材は問わない。無菌充填機用紙容器は封入工程により封入容器９に封入される。
【００３４】
無菌充填機用紙容器が封入された封入容器９は、エチレンオキサイドに暴露されるエチレンオキサイド暴露装置１０に入れられる。図７に示すように、エチレンオキサイド暴露装置１０には、エチレンオキサイド供給装置１１、エア供給装置１２、排気装置１３、圧力計１４及び温度計１５が備えられる。エア供給装置１２には、水蒸気を供給することを可能としても構わない。
【００３５】
封入容器９はエチレンオキサイド暴露装置１０の庫内に入れられる。庫内は封入容器９が複数収納される容積を有する。複数の封入容器９を庫内に収納する際に、封入容器はパレット上に積み上げられてストレッチフィルムにより固定されても構わない。庫内は周辺壁を加熱することにより加温されても構わない。温度計１５により庫内温度を測定し、庫内温度は調節される。庫内は加圧、減圧されるため、密閉されなければならない。
【００３６】
エチレンオキサイド供給装置１１は、エチレンオキサイドと二酸化炭素との混合気体を供給する。二酸化炭素以外の窒素、酸素、ヘリウム等の気体を含んでも構わない。エチレンオキサイドは１０容量％〜９５容量％の範囲で含まれ、エチレンオキサイド供給装置１１は、減圧環境下の庫内に−０．０４０ＭＰａ（ｇ）以上の圧力でエチレンオキサイドを含む気体を供給できることが好ましい。圧力についてはゲージ圧を記載しており、単位の後に（ｇ）と表記する。
【００３７】
エア供給装置１２は、エチレンオキサイドがエチレンオキサイド暴露装置１０の庫内から排除された後に庫内にエアを供給する装置である。大気を供給しても構わないが、除菌フィルタを備え、無菌化されたエアを供給しても構わない。
【００３８】
排気装置１３はエチレンオキサイド暴露装置１０の庫内を減圧にする装置であって、真空ポンプを備える。また、エチレンオキサイドを含む気体を排気するため、エチレンオキサイドを分解する装置を備えることが好ましい。エチレンオキサイドは分解された後に大気に放出されることが好ましい。エチレンオキサイドの分解は、触媒により酸化してエチレンオキサイドを二酸化炭素と水にするもの、エチレンオキサイドを燃焼させるもの、又は加水反応によりエチレンオキサイドをエチレングリコールとするもの等いずれの方法でも構わない。
【００３９】
圧力計１４は、加圧又は減圧されるエチレンオキサイド暴露装置１０の庫内の圧力を計測するもので、計測される圧力により加圧又は減圧の程度がコントロールされる。
【００４０】
封入容器９がエチレンオキサイド暴露装置１０の庫内に導入された後、庫内は密閉される。その後、排気装置１３により庫内は−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力まで減圧にされる。設定された圧力に庫内が減圧された後、二酸化炭素により希釈された混合気体によりエチレンオキサイドが庫内に導入される。混合気体の圧力は−０．０４０ＭＰａ（ｇ）以上に加圧される。加圧された状態で封入容器９はエチレンオキサイドに暴露される。エチレンオキサイドは封入容器内に流入するため、無菌充填機用紙容器はエチレンオキサイドに暴露され、無菌充填機用紙容器を構成する紙にエチレンオキサイドが吸着される。この吸着工程は３０分〜２００分であるが、好ましくは３０分〜６０分である。従来、エチレンオキサイドへの暴露により無菌充填機用紙容器を殺菌するには、６時間以上暴露しなければならない。しかし、本願発明では吸着工程後の殺菌工程により無菌充填機用紙容器を殺菌するため、吸着工程においては短時間、無菌充填機用紙容器をエチレンオキサイドに暴露するだけで十分である。従来のエチレンオキサイドに暴露することにより無菌充填機用紙容器を殺菌する方法に較べ、エチレンオキサイド暴露装置１０の使用時間を格段に短くすることができる
【００４１】
吸着工程において、エチレンオキサイド暴露装置１０の庫内温度を上げることで吸着を促進することができる。エチレンオキサイド暴露装置１０の庫内温度を４０℃〜８０℃とすることが好ましい。庫内を加温することで暴露時間を短縮することができる。
【００４２】
無菌充填機用紙容器が封入された封入容器９をエチレンオキサイド暴露装置１０の庫内に導入後、排気装置１３により庫内を排気し、庫内の圧力を−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下とする。−０．０８１ＭＰａ（ｇ）を超える圧力では、エチレンオキサイド暴露においてエチレンオキサイドの分圧が低くなり、無菌充填機用紙容器を構成する紙にエチレンオキサイドが十分吸着されない。また、排気後の庫内の圧力は−０．０９９ＭＰａ（ｇ）以上が好ましい。−０．０９９ＭＰａ（ｇ）未満の圧力とするのは排気時間が長くなり、生産性を阻害する。
【００４３】
エチレンオキサイド暴露装置１０の庫内の圧力が所定の数値に達したとき、排気を終了し、エチレンオキサイド供給装置１１から庫内にエチレンオキサイドと二酸化炭素の混合気体を供給する。庫内圧力が−０．０４０ＭＰａ（ｇ）〜０．１５０ＭＰａ（ｇ）の範囲となるように混合気体を庫内に供給し、所定の圧力となった後、所定の圧力を維持して３０分〜２００分保持する。−０．０４０ＭＰａ（ｇ）未満では、無菌充填機用紙容器を構成する紙にエチレンオキサイドが十分吸着されない。０．１５０ＭＰａ（ｇ）以上では圧力が高く危険である。また、エチレンオキサイドの暴露時間が３０分未満では、無菌充填機用紙容器を構成する紙にエチレンオキサイドが十分吸着されない。２００分以上では過剰であり生産性を阻害する。
【００４４】
所定の時間、封入容器９をエチレンオキサイドに暴露した後、エチレンオキサイド暴露装置１０の庫内を排気装置１３により排気する。排気する気体にはエチレンオキサイドが高濃度に含まれるため、エチレンオキサイドを分解して排気することが好ましい。庫内の圧力が−０．０９９ＭＰａ（ｇ）〜−０．０８１ＭＰａ（ｇ）となるまで排気した後、エア供給装置によりエアを庫内の圧力が常圧となるまで、庫内に供給する。−０．０８１ＭＰａ（ｇ）を超える圧力では、庫内に残存するエチレンオキサイドの排気が不十分である。また、−０．０９９ＭＰａ（ｇ）未満では排気に時間を要し、効率的でない。供給するエアは除菌フィルタを通した無菌エアであることが好ましい。しかし、供給するエアにより無菌充填機用紙容器が菌等の微生物により汚染されたとしても、後の殺菌工程で殺菌することができる。
【００４５】
エチレンオキサイド暴露装置１０の庫内にエアを供給することにより常圧としたのち、さらに庫内の圧力が−０．０９９ＭＰａ（ｇ）〜−０．０８１ＭＰａ（ｇ）となるまで排気した後、エア供給装置によりエアを庫内の圧力が常圧となるまで、庫内に供給する。これを３回〜７回程度繰り返す。３回未満では庫内に残存するエチレンオキサイドが排気されず、庫内を開放したときに空気中のエチレンオキサイド濃度が高くなり、作業員に悪影響を及ぼす。７回を超える回数は過剰であり生産性を阻害する。
【００４６】
庫内の減圧化、常圧化の繰り返しを終了することで吸着工程は完了する。吸着工程により、無菌充填機用紙容器に吸着されるエチレンオキサイドの量は紙容器の重量１ｇ当たり８００μｇ〜４０００μｇが好ましい。後の殺菌工程において無菌充填機用紙容器を構成する紙が殺菌されるために必要なエチレンオキサイドの吸着量である。８００μｇ未満では殺菌工程において、無菌充填機用紙容器を構成する紙の殺菌が不十分となる。また、４０００μｇを超える量は過剰であり、気散工程において紙に吸着したエチレンオキサイドの気散に長期間を要する。
【００４７】
エチレンオキサイド暴露装置１０の庫内に残存するエチレンオキサイドを排気したのち、庫内を開放し、封入容器９を庫内から搬出し、無菌充填機用紙容器を殺菌する殺菌工程及び無菌充填機用紙容器に吸着したエチレンオキサイドを気散させる気散工程を行うために、エチレンオキサイド暴露装置１０から搬出された封入容器９を図８に示す無菌充填機用紙容器殺菌装置１６に収納する。
【００４８】
無菌充填機用紙容器殺菌装置１６は図８に示すように、封入容器９を収納する収納庫１６ａを備え、収納庫１６ａは遮蔽され、収納庫１６ａに加熱無菌エアを供給するブロワ１７、ブロワによるエアを無菌化する除菌フィルタ１８、無菌化されたエアを加熱する加熱装置１９を備える。また、収納庫１６ａ内のエアを排出する排出装置２０及び収納庫１６ａ内の温度を測定する温度計２１を備える。排出装置２０には収納庫１６ａ内のエアを排出するブロワを備える。また、排出されるエチレンオキサイドを含むエア中のエチレンオキサイドを分解する分解装置を備えても構わない。
【００４９】
収納庫１６ａの遮蔽は密閉されても、密閉されなくても構わない。封入容器９から気散するエチレンオキサイドの環境中への排出を防止するためには密閉することが好ましい。無菌エアを収納庫１６ａに供給するブロワ１７、除菌フィルタ１８及び加熱装置１９は備えなくても構わない。無菌エアを供給するのはエチレンオキサイドの気散を促進するためであり、供給しなくても構わない。供給するエアを無菌化するのは、殺菌される無菌充填機用紙容器の菌等の微生物による汚染を防ぐためである。しかし、供給されるエア無菌化しなくても構わない。殺菌工程において紙は殺菌されるが、殺菌される紙の内部が殺菌工程中又は気散工程において菌等の微生物により汚染される可能性は少ないためである。供給される無菌エアを加熱するのは殺菌工程における殺菌効果を上げるため、及び気散工程における気散を促進するためである。しかし、加熱しなくても構わない。常温、常圧雰囲気に封入容器９を置いても殺菌工程及び気散工程は行われるためである。
【００５０】
エチレンオキサイド暴露装置１０から搬出された封入容器９を無菌充填機用紙容器殺菌装置１６に収納するが、常温、常圧の雰囲気に保存することでも無菌充填機用紙容器を殺菌する殺菌工程及び無菌充填機用紙容器からエチレンオキサイドを気散させる気散工程を行うことは可能である。
【００５１】
封入容器９を図８に示す無菌充填機用紙容器殺菌装置１６の収納庫１６ａに収納した後、収納庫１６ａ内に封入容器９を２〜７日間保管する。保管することで、殺菌工程及び気散工程が行われる。収納庫１６ａを加熱することで殺菌工程時間は短縮される。また、収納庫１６ａ内にエアを供給すること、供給するエアを加熱すること、収納庫１６ａ内のエアをブロワにより排出することで気散工程時間を短縮することができる。
【００５２】
封入容器９を保管することにより、無菌充填機用紙容器を構成する紙に吸着されたエチレンオキサイドが脱離し、封入容器９内にエチレンオキサイドが気散する。脱離するエチレンオキサイドが封入容器９から急速に流出せずに封入容器９内に留まることで無菌充填機用紙容器が殺菌される。単数又は複数の封入容器９の外側をストレッチフィルムで覆うことは、封入容器９内にエチレンオキサイドの滞留を促進するため、殺菌には効果的である。吸着工程において封入容器９をエチレンオキサイドに暴露し、封入容器９内にエチレンオキサイドが流入し、無菌充填機用紙容器がエチレンオキサイドに暴露されるが、吸着工程は短時間であり、無菌充填機用紙容器を構成する紙は完全に殺菌されない。無菌充填機用紙容器を構成する紙に吸着されたエチレンオキサイドが脱離し、封入容器９内にエチレンオキサイドが留まり、この状態を数日間保持することで、無菌充填機用紙容器を構成する紙中に存在する菌等の微生物及び無菌充填機用紙容器の端面を含む表面に存在する紙粉に取り込まれている菌等の微生物が殺菌される。
【００５３】
収納庫１６ａを４０℃〜８０℃に加熱することで、無菌充填機用紙容器からのエチレンオキサイドの脱離を促進し、エチレンオキサイドによる殺菌効果を向上させることができる。収納庫１６ａを加熱することにより殺菌工程時間を短縮することができる。収納庫の加熱はブロワ１７によるエアを加熱装置１９により加熱し、加熱されたエアを収納庫１６ａに供給することで行うことができる。
【００５４】
無菌充填機用紙容器から脱離したエチレンオキサイドは封入容器９内に留まり殺菌に寄与するが、封入容器９は密閉されていないため、封入容器９外に流出する。このように、経時で封入容器９内に脱離するエチレンオキサイドは封入容器９から気散していく。封入容器９から流出するエチレンオキサイドを排出することで気散は促進される。収納庫１６ａ内にエアを供給すること、収納庫１６ａ内のエアを排出装置２０により排出することで気散工程の時間を短縮することができる。気散工程により、エチレンオキサイドの残留量が無菌充填機用紙容器１ｇ当たり４００μｇ／ｇ以下となるまでエチレンオキサイドを気散させることが好ましい。４００μｇ／ｇを超えて残留することは安全上好ましくない。
【００５５】
封入容器９を常温、常圧の収納庫１６ａに保管することで、殺菌工程及び気散工程を同時に行うことができる。また、殺菌工程では封入容器をストレッチフィルムで覆い、加熱することで殺菌を促進し、殺菌を終了後に、ストレッチフィルムを除去し、加熱エアを供給し、エアを排出することで気散を促進する気散工程を行っても構わない。すなわち、殺菌に効果的な条件での封入容器９の保管と気散に効果的な条件での封入容器９の保管を行うことにより、殺菌工程と気散工程を別に行っても構わない。
【００５６】
殺菌工程及び気散工程を完了した無菌充填機用紙容器は、無菌充填機により容器に成形されながら、表面が殺菌され、無菌雰囲気で殺菌された内容物が充填され、密封されて無菌充填製品となる。
【００５７】
無菌充填機では、無菌充填機用紙容器の表面に殺菌剤のガス若しくはミスト又はこれらの混合物を吹き付ける、又は無菌充填機用紙容器を殺菌剤に浸漬することにより、無菌充填機用紙容器を殺菌する。このような方法により無菌充填機において、無菌充填機用紙容器の表面は殺菌できるが、無菌充填機用紙容器を構成する紙の中、及び紙容器の内表面に付着した紙粉に存在する菌等の微生物は殺菌できない。本発明の実施の形態に係る殺菌工程により、無菌充填機用紙容器を構成する紙の中、及び紙容器の内表面に付着した紙粉に存在する菌等の微生物は殺菌される。殺菌工程後の工程等により無菌充填機で使用されるまでに無菌充填機用紙紙容器の表面は空気中に存在する菌等の微生物により汚染される可能性がある。しかし、殺菌工程後に無菌充填機用紙容器を汚染する菌等の微生物は、無菌充填機における殺菌手段により殺菌される。
【００５８】
本発明の実施の形態に係る殺菌工程により殺菌された無菌充填機用紙容器を無菌充填機において使用することで、紙容器及び無菌充填機が菌等の微生物により汚染されることがなく、安全に無菌充填製品を生産することができる。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明を実施例により説明する。
【００６０】
（操作方法）
断面が正方形であり、その１辺が４０ｍｍである、２５０ｍｌ容量のゲーベルトップ型紙容器３となる図１のようなスリーブ１を作成した。スリーブ１の構成は、ポリエチレン２０μｍ／紙２００ｇ/ｍ2／ポリエチレン２０μｍ／アルミニウム箔７μｍ／ポリエチレン４０μｍとした。このスリーブ１を段ボール製の封入容器９に７９０枚封入し、図７に示すエチレンオキサイド暴露装置１０の庫内に１段８個の封入容器９を５段に重ねて収納し、常圧から−０．０９０ＭＰａ（ｇ）まで減圧し、エチレンオキサイド２０容量％及び二酸化炭素８０容量％の混合気体を０．１００ＭＰａ（ｇ）の圧力となるまでエチレンオキサイド暴露装置１０の庫内に加圧充填する。この状態で６０分保持した後、−０．０８５ＭＰａ（ｇ）まで減圧し、エアを導入して常圧にする。さらにこれを２回繰り返す。吸着工程を完了し、その後封入容器９を常温、常圧で３日間保管した。この保管により殺菌工程及び気散工程を行った。
【００６１】
（殺菌効果及び残留エチレンオキサイド量の測定）
殺菌工程及び気散工程を完了した保管前のスリーブ１、保管１日後のスリーブ１及び保管３日後のスリーブ１について、紙中の菌数及び残留エチレンオキサイド量を測定した結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
2019172349.tif 000003
なお、吸着工程前のスリーブ１の紙中の平均菌数は７４２ＣＦＵ／１ｇ、残留エチレンオキサイド量は０μｇ／ｇであった。
【００６３】
上記の実施例によれば、吸着工程直後では紙中の菌等は殺菌されていないが、３日間保管することで、紙中の菌等は完全に殺菌されること、及び残留エチレンオキサイド量も目標値以下となることがわかる。
【００６４】
本発明は以上説明したように構成されるが、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨内において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１…スリーブ
３…ゲーベルトップ型紙容器
７…ブリック型紙容器
９…封入容器
１０…エチレンオキサイド暴露装置
１６…無菌充填機用紙容器殺菌装置
【図１】
2019172349.tif 000004
【図２】
2019172349.tif 000005
【図３】
2019172349.tif 000006
【図４】
2019172349.tif 000007
【図５】
2019172349.tif 000008
【図６】
2019172349.tif 000009
【図７】
2019172349.tif 000010
【図８】
2019172349.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月16日(2019.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも紙を構成要素として含む無菌充填機用紙容器をエチレンオキサイドが流入可能な封入容器に封入する封入工程と、
前記無菌充填機用紙容器が封入された前記封入容器をエチレンオキサイドに暴露し前記無菌充填機用紙容器を構成する前記紙に前記エチレンオキサイドを吸着させる吸着工程と、
前記吸着工程の後、前記封入容器が入れられる庫内を−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力に減圧し、その後前記庫内にエアを供給することにより常圧とし、さらに−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力に減圧するという少なくとも３回の減圧処理工程と、
前記無菌充填機用紙容器の前記紙に吸着されたエチレンオキサイドにより前記無菌充填機用紙容器を殺菌させる殺菌工程と、
前記無菌充填機用紙容器の前記エチレンオキサイドの残留量が前記無菌充填機用紙容器１ｇ当たり４００μｇ以下となるまでエチレンオキサイドを気散させる気散工程を有することを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記封入容器を４０℃〜８０℃の収納庫に保管することにより前記殺菌工程及び前記気散工程を同時に行うことを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記無菌充填機用紙容器が、前記紙の内外面にポリエチレンからなる層を有し、側面が貼合された筒状であることを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記封入容器が、段ボールであることを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記吸着工程が、前記封入容器が入れられる庫内を−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力に減圧し、その後前記エチレンオキサイドが二酸化炭素により希釈された混合気体を前記庫内に供給することにより−０．０４０ＭＰａ（ｇ）以上の圧力で前記封入容器を前記エチレンオキサイドに暴露することを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記吸着工程におけるエチレンオキサイドの吸着量が前記無菌充填機用紙容器１ｇ当たり８００μｇ〜４０００μｇであることを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の無菌充填機用紙容器の殺菌方法において、
前記吸着工程を３０分〜２００分行うことを特徴とする無菌充填機用紙容器の殺菌方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明における無菌充填機用紙容器の殺菌方法は、少なくとも紙を構成要素として含む無菌充填機用紙容器をエチレンオキサイドが流入可能な封入容器に封入する封入工程と、前記無菌充填機用紙容器が封入された前記封入容器をエチレンオキサイドに暴露し前記無菌充填機用紙容器を構成する前記紙に前記エチレンオキサイドを吸着させる吸着工程と、前記吸着工程の後、前記封入容器が入れられる庫内を−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力に減圧し、その後前記庫内にエアを供給することにより常圧とし、さらに−０．０８１ＭＰａ（ｇ）以下の圧力に減圧するという少なくとも３回の減圧処理工程と、前記無菌充填機用紙容器の前記紙に吸着されたエチレンオキサイドにより前記無菌充填機用紙容器を殺菌させる殺菌工程と、前記無菌充填機用紙容器の前記エチレンオキサイドの残留量が前記無菌充填機用紙容器１ｇ当たり４００μｇ以下となるまでエチレンオキサイドを気散させる気散工程を有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また本発明における無菌充填機用紙容器の殺菌方法は、前記吸着工程におけるエチレンオキサイドの吸着量が前記無菌充填機用紙容器１ｇ当たり８００μｇ〜４０００μｇであると好適である。また、本発明における無菌充填機用紙容器の殺菌方法は、前記吸着工程を３０分〜２００分行うと好適である。