NO171243B - Fremgangsmaate og hydrogenperoksydgassgenerator for sterilisering - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en hydrogenperoksydgassgenerator for sterilisering.

Sterilisering av forpakningsgjenstander såsom beholdere ved anvendelse av hydrogenperoksyd har tidligere vært anvendt. Nærmere bestemt neddykkes en forpakningsgjenstand ved en fremgangsmåte i hydrogenperoksyd og ved en annen fremgangsmåte sprayes forstøvet hydrogenperoksyd på en forpakningsgjenstand.

Der hvor forpakningsgjenstanden som steriliseres ved de konvensjonelle fremgangsmåtene angitt ovenfor er et lag eller har arklignende form, kan dråper av hydrogenperoksyd avsatt på forpakningsgjenstanden lett fjernes, f.eks. ved å blåse varm luft på forpakningsgjenstanden. Imidlertid er det ved en kubisk forpakningsgjenstand som har stor dypde eller over-flater med komplisert form, mer komplisert å fjerne steriliseringsmidlet. Nærmere bestemt kan hydrogenperoksyd ikke fjernes fra deler av en kubisk forpakningsgjenstand sterili-sert ved nedykkingsfremgangsmåten, og i tilfellet en kubisk forpakningsgjenstand steriliseres ved sprayefremgangsmåten er fjernelse av hydrogenperoksyd fra ytteroverflaten av forpakningsgjenstanden relativt enkelt å utføre, men hydrogenperoksyd sprayet eller avsatt på de indre sideveggene vil f.eks. lett bestå i forpakningsgjenstanden, og det tar lang tid å fjerne slikt gjenværende hydrogenperoksyd.

For å løse disse problemene har foreliggende oppfinnere allerede foreslått en såkalt forgasnings- og forstøvnings-fremgangsmåte som er beskrevet i japansk utlegningsskrift nr. 60-220067. Ifølge dette forslaget atomiseres hydrogenperoksyd til fine dråper, og en hydrogenperoksydfilm dannes av en liten mengde av de fine hydrogenperoksyddråpene i det vesentlige uniformt over hele overflaten av også en forpakningsgjenstand av komplisert form. Følgelig løser dette forslaget problemene som opptrer i begge de konvensjonelle fremgangsmåtene beskrevet ovenfor.

Forgasnings- og forstøvningsfremgangsmåten er fordelaktig slik den er beskrevet ovenfor, men det er fremdeles uheldig at på grunn av forstøvningen av hydrogenperoksydet ved hjelp av en forstøvningsdyse, er en trykkgiverenhet for å sette hydrogenperoksydet under trykk og et forstøvningskammer påkrevet, dette gjør den samlede apparaturen komplisert, medfører at forstøvningsdysen kan gjenstoppes og forstøv-ningen blir variabel, hvilket resulterer i problemer under drift av apparaturen og medfører at forbruket av hydrogenperoksyd øker.

Det er følgelig et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en fremgangsmåte og en anordning for sterilisering som effektivt kan sterilisere en gjenstand såsom en forpakningsgjenstand uavhengig av dens form med minst mulig forbruk av hydrogenperoksyd, og som etter fullført sterilisering gjør det mulig å fjerne hydrogenperoksyd fra hele overflaten av den steriliserte gjenstanden i løpet av kortest mulig tid uten at rester av hydrogenperoksydet etterlates på gjenstanden.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer følgelig en fremgangsmåte for sterilisering av et objekt innbefattende drypping av hydrogenperoksyd i form av væskedråper på en fordampningsoverflate på en varmer, hvorved hydrogenperoksydet øyeblikkelig forgasses, hvor varmeren er oppvarmet til en temperatur hvorved dekomponering av hydrogenperoksydet under forgassingen minimaliseres; føring av hydrogenperoksydgassen fra fordampningsoverflaten ved hjelp av transportluft til en overflate av objektet som skal steriliseres gjennom et føringsrør, som er kjennetegnet ved at hydrogenperoksydet i form av væskedråper har en diameter på 1-3 mm, varmeren er oppvarmet til en temperatur på mellom 140-180°C, transportluften er oppvarmet til en temperatur som hovedsakelig er lik eller høyere enn temperaturen til fordampningsoverflaten, hvilken fremgangsmåte ytterligere omfatter kondensering av hydrogenperoksydgassen ved tilnærmet normale trykk på overflaten av objektet, hvilken overflate av objektet holdes ved en temperatur som er lavere enn hydrogenperoksydgassens kondensasjonstemperatur, slik at objektet steriliseres, og fjerning av kondensert hydrogenperoksyd fra objektet ved tørking med varm luft.

Et annet formål ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en apparatur som videre kan redusere mengden av hydrogenperoksydet som kondenseres på overflaten av gjenstanden som skal steriliseres, slik at uniform kondensasjon sikres og slik at videre tiden for fjernelse av hydrogenperoksyd reduseres.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre en hydrogenperoksydgassgenerator som er kjennetegnet ved den omfatter (a) innretninger for å danne dråper av flytende H2O + E2O2 forbundet med en kilde for flytende H2O + H2O2 hvor diameteren til væskedråpene er mellom 1 og 3 mm;

(b) en fordampningsoverflate anordnet slik at de dannede dråpene drypper på denne med en varmekildeblokk anbragt under varmeoverføringsblokken; (c) en varmeanordning forbundet med fordampningsoverflaten; (d) tilførselsinnretning for transportluft; (e) føringsinnretninger for å føre forgasset H2O + H2O2 inneholdt i transportluften til objektet som skal steriliseres, hvilke føringsinnretninger har varmeanordninger.

Generelt avhenger sterilisasjonsvirkningen av hydrogenperoksydet av konsentrasjonen av hydrogenperoksydet og temperaturen, og den kan aktiveres ved å heve temperaturen. Ved den tidligere kjente fremgangsmåten for sterilisering med hydrogenperoksyd, spesielt i en oppfinnelse beskrevet i det tidligere nevnte japanske utlegningsskriftet nr. 60-220067, forstøves hydrogenperoksydet ved hjelp av en forstøvningsdyse og oppvarmes til en temperatur i et område hvori sterili-ser ingsvirkningen er meget effektiv.

Fra et sikkerhetsstandpunkt bør imidlertid ikke temperaturen av hydrogenperoksydet heves til en så høy verdi, selv om denne verdien faller innenfor det området hvor steriliseringsvirkningen er effektiv.

Ifølge foreliggende oppfinnelse ble derimot en hydrogenperoksydgass holdt ved en høyere temperatur enn kondensasjonstemperaturen, sluppet mot overflaten av en gjenstand som skal steriliseres og kondenserer ved gjenstandens overflate, denne holdes ved en lavere temperatur enn kondensasjonstemperaturen, slik at gjenstanden steriliseres, hvorved hydrogenperoksydgassen som har en dråpediameter som er mindre enn den for det forstøvede hydrogenperoksydet kan avsettes på overflaten av gjenstanden som skal steriliseres.

Følgelig kan hydrogenperoksydgassen avsettes ved høy konsentrasjon for å fremme steriliseringsvirkningen, og følgelig kan en mengde hydrogenperoksyd som er påkrevet for overflaten av forpakningsgjenstanden avsettes med minimalt forbruk av hydrogenperoksydet i løpet av en redusert tørke-tid.

Dette skal beskrives i større detalj under henvisning til figur 1.

Figur 1 viser fordampningsegenskapene for hydrogenperoksyd ved 760 mm Hg og en gassammensetning av en hydrogenperoksydgass generert under fordampning, hvor ordinaten representerer likevektstemperaturer for væskefase og gassfase og abscissen representerer konsentrasjonen av hydrogenperoksydoppløsningen i vektprosent og molfraksjon. For å lette forklaringen skrives hydrogenperoksyd som H2O2 ved beskrivelsen av figur 1.

Under henvisning til figur 1 endres kokepunktet av en H2O2 + EtøO oppløsning med konsentrasjonen som angitt ved en kurve A, og gassammensetningen ved kokepunktet endres med konsentrasjonen som angitt ved en kurve B.

Der hvor en oppløsning består av to typer væske med forskjellige kokepunkter (kondensasjonstemperaturer) og spesielt i tilfellet hvor en H2O2 oppløsning er en blanding av H2O og H2O2, hvori den førstnevnte bestanddelen har et kokepunkt som er lavere enn det for den sistnevnte, begynner EtøO å fordampe tidligere enn H2O2, og H2O2 begynner å kondensere tidligere enn ItøO.

Ved betraktning av en 3556 H2O2 oppløsning ved et kokepunkt C, dvs. ved 108°C, finnes en tilsvarende gassammensetning ved punkt E og H2O2 gasskonsentrasjonen er 8$, som det fremgår av figur 1. Dvs. gassammensetningen som er i likevekt med den flytende fasen ved 108°C har en H2O2 konsentrasjon på 856.

En H2O2 oppløsning med konsentrasjon 71$ begynner å fordampe ved et kokepunkt F, dvs. 127°C. En tilsvarende gassammensetning i likevekt med den flytende fasen har en H2O2 konsentrasjon på 3556.

Dersom det følgelig antas at oppløsningen på 3556 H2O2 ikke dekomponeres og at denne oppløsningen er fullstendig forgasset, har den tilsvarende gassammensetningen en H2O2 konsentrasjon på 3556, og denne gassammensetningen med 3556 H2O2 konsentrasjon kommer, når den avkjøles, til likevekt med H2O2 oppløsningen med konsentrasjon 7156.

Når, med andre ord, gassammensetningen som oppstår ved fullstendig forgasning av hydrogenperoksydoppløsningen med 3556 konsentrasjon, avkjøles og kondenseres, blir den kondenserte væsken sterkt konsentrert til en konsentrasjon på 7156 ved begynnelsen av kondensasjonen. Denne sterkt konsentrerte kondensasjonsvæsken kan benyttes for sterilisering, det oppnås en sterkt steriliserende virkning fordi konsentrasjonen av hydrogenperoksydet og temperaturen styrer steri li-ser ingsvirkningen.

På denne måten kondenseres ifølge foreliggende oppfinnelse hydrogenperoksydgassen ved høy konsentrasjon ved den inn-ledende fasen og benyttes for sterilisering. Denne sterkt konsentrerte hydrogenperoksydkondensasjonsvæsken avsettes, i form av en tynn film, på overflaten av forpakningsgjenstanden, derved oppnås en høy steriliseringseffekt.

Det skulle fremgå av den ovenstående beskrivelsen at hydrogenperoksydet som undergår forgasningen for kondensasjons-prosessen, kan kondenseres ved overflaten av gjenstanden som skal steriliseres ved høyere konsentrasjon enn konsentrasjonen av den anvendte hydrogenperoksydoppløsningen.

I tillegg slippes hydrogenperoksydet som skal kondenseres i gassform mot overflaten av gjenstanden som skal steriliseres og fordeler seg lett uniformt, i form av en tynn film, på overflaten av gjenstanden, selv om overflatekonfigurasjonen er komplisert. Den uniforme, tynne filmen kan fjernes meget lett ved tørking.

Når bestråling med ultrafiolette stråler benyttes for sterilisering i kombinasjon med anvendelsen av hydrogenperoksydet må tykkelsen av hydrogenperoksydfiImen ikke være så stor, og følgelig kan transmittiviteten for de ultrafiolette strålene økes, slik at det oppnås en sterk steriliserings-virkning med en tynn hydrogenperoksydfilm. Siden fordamp-ningsenheten ved oppfinnelsen ikke anvender noen forstøv-ningsdyse er det ikke nødvendig å tilveiebringe en enhet for å sette hydrogenperoksydet under trykk, og heller ikke for et forstøvningskammer, derved forenkles den samlede apparaturen i stor grad, og problemer som dysegjenstopning og variasjon i forstøvning vil ikke finne sted under drift.

Ved oppfinnelsen har vaeskedråpene som faller mot en fordampningsoverflate av en varmegenerator alle en størrelse, fortrinnsvis på 1 til 3 mm diameter, som tillater hydrogenperoksydvæsken å forgasse, i det vesentlige øyeblikkelig, og avsettes. Væskedråper av større størrelse nedsetter temperaturen av fordampningsoverflaten, slik at fordampnings-effektiviteten avtar og dekomponeringsprosenten øker. Væskedråper av mindre størrelse er vanskelige å danne ved anvendelsen av en dråpedyse (når diameteren av dysen er liten nok, forhindres væsken fra å danne dråper på grunn av overflatespenning og kleber til tuppen av dysen), eller de vil forstøves i for stor mengde og forårsake gjenstopping av dysen når de dannes ved hjelp av to fluiddyser. Dersom væsken forstøves ved hjelp av ultralydsbølger, blir vaeskedråpene så små at de suspenderes og de suspenderte dråpene kan ikke dryppe på fordampningsoverflaten.

For å begrense dekomponeringen av hydrogenperoksydet under forgasningen og for å minimalisere tiden som kreves for at hydrogenperoksydet skal fordampe, oppvarmes fordampningsoverflaten til en temperatur over 130°C, fortrinnsvis 140° C til 180°C. Oppvarming av fordampningsoverflaten til en temperatur utenfor området på fra 140°C til 180°C, spesielt under 140°C, øker dekomponeringsprosenten av hydrogenperoksydet og er derfor upraktisk.

Termisk fordeling på fordampningsoverflaten gjøres uniform ved overføring av varme generert ved hjelp av varmegeneratoren til fordampningsoverflaten gjennom en varmeover-føringsenhet med høy varmeledningsevne, eller ved hjelp av en varmeoverføringsmekanisme, såsom et varmerør.

For å forhindre at væskedråpene beveger seg på fordampningsoverflaten, slik at de kolliderer med hverandre og vokser til større dråper, er fordampningsoverflaten fortrinnsvis utformet med fordypninger, utstyrt med delevegger eller montert sammen med et nett. For å fremme forgasning blåses transportluft fortrinnsvis til fordampningsoverflaten horisontalt på denne, fordi forgasningseffektiviteten er høyere når transportluften blåses horisontalt på fordampningsoverflaten enn når den blåses vertikalt på fordampnings-overf laten.

Siden varmen som er nødvendig for forgasningen hovedsakelig tilføres fra fordampningsoverflaten frakter transportluften raskt bort den genererte gassen for å redusere tykkelsen av grenselaget mellom væske og gassfasene, dette bidrar til en ytterligere understøttelse av forgasningen.

Fortrinnsvis settes temperaturen av transportluften i det vesentlige lik eller høyere enn temperaturen av varmegeneratoren for å sikre at temperaturen av den genererte gassen ikke reduseres.

Mengden av transportluft kontrolleres på en slik måte at den er minst mulig, samtidig som det sikres at temperaturen av en blandingsgass av hydrogenperoksydgassen og transportluften har en temperatur i området på fra 140° C til 200" C. En for stor mengde transportluft nedsetter duggpunktet, og effekti-viteten av konsentrasjonen av hydrogenperoksydgassen på overflaten av gjenstanden som skal steriliseres reduseres. Dette krever at mengden av transportluf ten er liten, men en for liten mengde transportluft nedsetter transportevnen.

Et lederrør hvorigjennom blandingsgassen slippes til overflaten av gjenstanden som skal steriliseres, oppvarmes til en temperatur som er lik eller høyere enn temperaturen for fordampningsoverflaten, fortrinnsvis 140"C til 180°C.

Mengden av hydrogenperoksydgassen som kondenseres på overflaten av gjenstanden som skal steriliseres er svært liten, og gasskondensasjonen er uniformt fordelt. Følgelig kan den kondenserte gassen lett fjernes ved tørking.

For å oppnå en høy kombinasjonsvirkning ved anvendelse av ultrafiolette stråler sammen med påføringen av hydrogenperoksydet må det bestråles med ultrafiolette stråler samtidig med kondensasjonen, fortrinnsvis i fravær av varm luft eller kald luft. Figur 1 er en grafisk fremstilling som viser fordampningsegenskapene for hydrogenperoksyd og en tilsvarende hydrogen-peroksydgassammensetning; Figur 2 og 3 er tverrsnitt som viser hydrogenperoksydgass-generatorer ifølge forskjellige utførelser av oppfinnelsen; Figur 4 er et tverrsnitt som viser et eksempel på en mikrobefri forpakningsmaskin med anvendelse av hydrogenperoksydgassgeneratoren; Figur 5 er en grafisk fremstilling som viser relasjonen mellom temperaturen av fordampningsoverflaten og fordampningstiden; og Figur 6 er en grafisk fremstilling som viser relasjonen mellom tykkelsen av hydrogenperoksydfi Imen og transmittiviteten for ultrafiolette stråler. Figur 2 viser en utførelse av en hydrogenperoksydgassgenerator, generelt angitt ved henvisningstallet 1, benyttet i en sterilisasjonsanordning ifølge oppfinnelsen.

I figur 2 finnes en tank 2 for lagring av en hydrogenper-oksydoppløsning, hvori en åpen ende av en rørledning 3 er anbragt. En pumpe 4 med konstant tilførsel er anbragt i rørledningen 3. I den andre enden forgrenes rørledningen 3 til et stort antall grenrør, til hvert av disse er det montert en dråpetilførselsdyse 5.

Dysene 5 er anbragt i den øvre veggen av et forgasningskammer 11, og dyseåpnlngene står 1 forbindelse med det indre av kammeret 11. Kammeret 11 er omgitt av et varmeisolerende materiale 17. Et lufttilførselsrør 6 er innført i kammeret 11 under dråpetilførselsdysene 5, mikrobefri luft for pneumatisk transport tilføres gjennom lufttilførselsrøret 6. Lufttilførselsrøret 6 har en del, inne i kammeret 11, som er utstyrt med et stort antall lufttilførselshull 7 og en ytre forlengelse hvori det er anbragt en varmeenhet 8.

Inne i kammeret 11 er det anbragt en varmeoverføringsblokk 9 under lufttilførselsrøret 6. Et rustfritt stålnett 10 er anbragt over varmeføringsblokken 9 og en varmekildeblokk 12 er anbragt under blokken 9.

Montert ved den ene enden av toppen av kammeret 11 er et omvendt U-formet lederrør 13, som er omgitt av en varme-innretning 14. Røret 13 står i forbindelse med det indre av kammeret 11 gjennom et filter 15.

Firgur 3 viser en annen utførelse av hydrogenperoksydgassgeneratoren. I figur 3 er identiske elementer med de i figur 2 angitt ved de samme henvisningstallene, og den følgende beskrivelsen vil være rettet mot elementer som ikke er felles.

I motsetning til forgasningskammeret 11 i figur 2 har gassgeneratoren i figur 3, også generelt angitt ved henvisningstallet 1, et forgasningskammer 20 av vertikal type. En dråpetilførselsdyse 5 strekker seg horisontalt på forgasningskammeret 20 og er anbragt i en sidevegg av dette. Inne i kammeret 20 strekker et varmerør 21 seg i det vesentlige langs senteraksen av kammeret 20, og et andre varmerør 22 er montert på den indre veggoverflaten av kammeret 20 og omgir varmerøret 21. Den ytre overflaten av varmerøret 21 er utstyrt med et stort antall ribber 23, og inneroverflaten av det andre varmerøret 22 er montert sammen med et rustfritt stålnett 10.

I hver av utførelsene i figur 2 og 3 beskrevet ovenfor, innbefatter varmekildeblokken 17 og varmerørene 21 og 22 et temperatur-kontrollerbart element, og en hvilken som helst av en elektrisk varmeanordning, en dampvarmeinnretning og en brenner kan f.eks. benyttes. Varmeoverføringsblokken 9 er fremstilt av et materiale med høy varmeledningsevne, såsom kobber eller aluminium, eller alternativt kan den være av varmerørtypen.

Overflaten av varmeoverføringsblokken 9 og av varmerørene 21 og 22 utgjør en fordampningsoverflate, og må derfor være fremstilt av et korrosjonsresistent materiale, såsom rustfritt stål. Væskedråper viser tendens til å undergå et sfæroidalt fenomen på fordampningsoverflaten og forandres til sfæroidale væskedråper. For å forhindre at sfæroidale væskedråper kolliderer med hverandre og vokser til større dråper er nettet 10 tilveiebragt, og dette forhindrer at de sfæroidale væskedråpene beveger seg fritt. Fortrinnsvis kan dette nettet være av en flerlagsstruktur.

Gassgeneratoren 1 fungerer slik at den genererer en hydrogenperoksydgass, hvilket skal beskrives nedenfor.

På bakgrunn av at dekomponeringsprosenten for hydrogenperoksydet under forgasning påvirkes av temperaturen ved varmeoverflaten av varmegeneratoren må temperaturen for varmeoverflaten holdes konstant når dekomponeringsprosenten skal være konstant. I de ovennevnte utførelsene holdes følgelig mengden av hydrogenperoksydoppløsning, som tilføres til forgasningskammeret 11 eller 20, konstant ved hjelp av pumpen 4, slik at oppvarmingstemperaturen ved varmeoverflaten av varmegeneratoren kan holdes konstant.

Ved tilførsel av væskedråpene til forgasningskammeret 11 eller 20 gjennom dråpetilførselsdysene 5 ved anvendelse av pumpen 4 på denne måten, vil forgasningen gå lettere jo mindre størrelsen av de tilførte dråpene er. Imidlertid må væsken ikke forstøves, og størrelsen av væskedråpene kan være av størrelsesorden 1 til 3 mm diameter, hvilket ikke utgjør noe hinder for forgasningen. Med konvensjonelle og til-gjengelige en-fluiddyser eller to-fluiddyser utformet for lite forstøvning, viser gjenstopning en tendens til å finne sted, og med spraydyser må væsken settes under trykk for spraying. Derimot kan bedre resultater oppnås ved å anvende de gjenstopnings-frie, trykkløse dråpetilførselsdysene 5 som tillater anvendelsen av en pumpe 4 som gir konstant tilført mengde med relativt liten kapasitet, og følgelig ved å realisere den nevnte størrelsen av væskedråpene ved hjelp av dråpetilførselsdysene 5.

De derved tilførte hydrogenperoksydvæskedråpene oppvarmes for fordampning ved fordampningsoverflaten av varmeoverførings-blokken 9 eller av varmerørene 21 og 22. Under fordampningen oppvarmes fordampningsoverflaten ved hjelp av varmekilden til en temperatur som f.eks. ligger over 130°C, fortrinnsvis fra 140° C til 180°C, hvorved dekomponeringen av hydrogenperoksydet kan minimaliseres under fordampningen og forgasningen.

Figur 5 viser grafisk relasjonen mellom fordampningstiden for en blandingsoppløsning av vann og hydrogenperoksyd av konsentrasjon 35$ og temperaturen for fordampningsoverflaten, denne indikerer at temperaturen er egnet for øyeblikkelig forgasning.

Hydrogenperoksydet ved 3556 konsentrasjon vil dekomponere ved en dekomponeringsprosentandel på 17 til 1856.

Mens hydrogenperoksydvæskedråpene tilføres til kammeret 11 eller 20, som beskrevet ovenfor, tilføres luft til det indre av kammeret gjennom lufttilførselshullene 7 i lufttilførsels-røret 6. Denne luften fremmer forgasningen av hydrogenperoksydet på fordampningsoverflaten av varmeoverføringsblokken 9 eller av varmerøret 21. For å sikre at det derved forgassede hydrogenperoksydet kan slippes til overflaten av gjenstanden som skal steriliseres gjennom lederøret 13 samtidig som det holdes ved en høy temperatur på ca. 140°C til 180°C, oppvarmes luften ved hjelp av varmeren 8 til en høy temperatur på 140°C til 180°C. Med sikte på å lette forgasningen av hydrogenperoksyd blåses luft fra luft-tilførselshullene 7 parallelt med forgasningsplanene i anordningen i figur 2.

Når hydrogenperoksydgassen slippes til lederøret 13 vil gassen ikke vokse til væskedråper dersom forgasningen utføres raskt i kammeret 11 eller 20, men dersom mengden av transportluf ten øker eller sfæroidfenomenet finner sted ved fordampningsoverflaten vil gassen være koeksistent med bobler av væskedråper. Filteret 15 kan forhindre passasje av slike bobler.

For å forhindre at hydrogenperoksydgassen under pneumatisk transport gjennom lederøret 13 kondenseres oppvarmes lederøret 13 ved hjelp av varmeinnretningen 14 til en temperatur som er i det vesentlige lik eller høyere enn temperaturen av fordampningsoverflaten, f.eks. 140°C til 180°C.

Hydrogenperoksydgassen som derved transporteres gjennom lederøret 13 tømmes fra et utløp 16 av lederøret 13 og rettes mot overflaten av gjenstanden som skal steriliseres (ikke vist), slik at den avsettes på denne. Eksperimentelt har det vist seg at når en hydrogenperoksydgass av konsentrasjon 35% ved 170°C avsettes på gjenstanden som skal steriliseres, som har en overflatetemperatur på 25°C, kan en hydrogenperoksydfilm med kondensasjonskonsentrasjon på 55% dannes. Filmen virker for sterilisasjon, og etter fullført sterilisasjon fjernes den ved tørking. Hydrogenperoksydet befinner seg i forgasset tilstand under avsetningen, og har en mer redusert størrelse enn det forstøvede hydrogenperoksydet. Dette tillater lett fjernelse av det avsatte hydrogenperoksydet og spesielt kan filmen i det ovenfor nevnte forsøkstilfellet fjernes fullstendig i løpet av fem sekunder ved en tørketemperatur på 80°C. For sammenligning krever forstøvningsfremgangsmåten ti sekunder for fjernelse ved 120°C.

I figur 4 er det vist en mikrobefri forpakningsmaskin utstyrt med hydrogenperoksydgassgeneratoren vist i figur 2. Inne i et mikrobefritt kammer 26 er et transportbånd 27 anordnet på en slik måte at det er bevegbart i pilens retning, og beholder 25 transporteres ved hjelp av transportbåndet 27. Ved den ene enden av toppen av kammeret 26 står en holder 28 i vertikal posisjon og beholderne holdes i holderen 28 og fjernes nedenfra ved hjelp av en arm som ikke er vist og overføres etter hverandre til transportbåndet 27.

Beholderne 25 som derved er overført til transportbåndet 27 transporteres til et steriliseringskammer 29 hvor beholderne 25 steriliseres ved fremgangsmåten beskrevet ovenfor med hydrogenperoksydgass som strømmer ut av utløpet 16 av lederøret 13 av hydrogenperoksydgassgeneratoren 1.

De derved steriliserte beholderne 25 transporteres deretter til en tørkedel 30. Inne i tørkedelen 30 er det anbragt en luftbeholder 32 som har et stort antall dyser 31 anordnet langs transportretningen over og under transportbåndet som frakter beholderne 25. Mikrobefri oppvarmingsluft tilføres fra et lufttilførselsrør 33 til luftbeholderen 32 og strømmer ut av dysene 31 til hele overflaten av hver beholder 25. Tørkedelen 30 innbefatter videre en ultrafiolett bestråler, som ikke er vist, som avgir ultrafiolette stråler på hele overflaten av hver beholder 25.

Beholderne 25 som derved er frie for hydrogenperoksyd transporteres til en fylledel 36 hvorved innholdet, såsom fullstendig steriliserte næringsmidler, tømmes fra en lagringsbeholder 37 og fylles i beholderen 25 gjennom en dyse 39 ved virkningen av en ventil 38.

Deretter transporteres beholderne 25 til en lokkforseglings-del 41. Et rullformet lokkmateriale 42 tilveiebringes over forseglingsdelen 41. Det rulleformede lokkmaterialet 42 rulles ut mot en steriliseringstank 43 og den motsatte overflaten av det steriliserte materialet tørkes ved hjelp av en tørkeenhet 44 ved anvendelse av mikrobefri luft som strømmer ut av en dyse 45. Lokkmaterialet 42 trekkes deretter ut fra tørkeenheten 44 inn i lokkforseglingsdelen 41, slik at det ble liggende over beholderne 25 i det vesentlige parallelt med inntakene av beholderne 25. Deretter forsegles lokkmaterialet 42 til inntakene av beholderne 25 ved hjelp av et forseglingselement 46 og stemples deretter ved hjelp av en stemplingsinnretning 47 og rulles deretter av ved hjelp av en rull 48.

Beholderen 25 som derved er forseglet med lokk skyves opp ved hjelp av en skyveinnretning 49, slik at den transporteres ut av kammeret 26.

Ved denne fylle- og forpakningsmaskinen benyttes ultrafiolette stråler for sterilisering i kombinasjon med på-føringen av hydrogenperoksydet som beskrevet ovenfor, derved oppnås en høy kombinasjonsvirkning og følgelig kan mengden av hydrogenperoksydvæsken som benyttes reduseres ca. 55é i vekt. Kombinasjonen av hydrogenperoksydvæskedråpene og ultrafiolette stråler er allerede kjent, som beskrevet i den japanske patentpublikasjonen nr. 56-50058. Imidlertid adskiller foreliggende oppfinnelse seg klart fra den kjente teknikken ved at ved den kjente teknikken kan effekten maksimeres ved anvendelse av en hydrogenperoksydvæske med konsentrasjon 0,1 til 156, mens ved foreliggende oppfinnelse øker sterili-seringseffekten proporsjonalt med konsentrasjonen.

For å forklare forskjellen viser ultrafiolette stråler (typisk anvendes ultrafiolette stråler med bølgelengde 254 mm for sterilisering) sterk tendens til å absorberes av hydrogenperoksydet, og ca. 9956 av de ultrafiolette strålene absorberes av en tykkelse på ca. 100 jjm hydrogenperoksyd med konsentrasjon 35$, og når derfor ikke overflaten av gjenstanden som skal steriliseres. Imidlertid er tykkelsen av kondensasjonslaget ved foreliggende oppfinnelse meget liten, idet den måler ca. 1 pm, og de ultrafiolette strålene absorberes av dette laget med en absorbsjonsfaktor på ca. 5$, og når derfor effektivt overflaten av gjenstanden som skal steriliseres. Dette er angitt i figur 6 som viser at transmittiviteten for ultrafiolette stråler øker når tykkelsen av hydrogenperoksydfiImen avtar.

Som det fremgår av ovenstående er fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse meget effektiv for sterilisering ved at den gir mulighet for effektivt å oppnå kombinasjons-virkningen som kan tilskrives kombinasjonen av hydrogenperoksydet og ultrafiolette stråler, og det kondenserte hydrogenperoksydet kan dekomponeres og fjernes meget lett.

En sterilisasjonsanordning hvori en vandig oppløsning av hydrogenperoksyd kondenseres, slik at det dannes et væskelag på en gjenstand som skal steriliseres, er beskrevet i japansk patentpublikasjon nr. 61-4543. Imidlertid foretas sterili-seringen, i denne kjente apparaturen, under redusert trykk, og er, i motsetning til sterilisasjonen ifølge foreliggende oppfinnelse, som er basert på kontinuerlig strøm, av por-sjons typen og driften av denne kjente anordningen er for komplisert til at den kan bevirke effektiv sterilisasjon.

Som det fremgår av figur 1 må nærmere bestemt hydrogenperoksydvæsken med konsentrasjon 3556 oppvarmes til en temperatur over 127°C for å forgasses fullstendig, og det forgassede hydrogenperoksydet må avkjøles til en temperatur under 127°C for å kondenseres. Ved en temperatur under 108°C kan konsentrasjonen på 3556 gjenvinnes. Dersom det forgassede hydrogenperoksydet holdes ved en temperatur under 127°C, f.eks. ved en temperatur over 120°C, vil en hydrogenperoksyd-kondensasjonsvæske med konsentrasjon 6356 oppnås. Men det er umulig for en apparatur av porsjonstypen kontinuerlig å fjerne andre gasser enn hydrogenperoksydet for konstant å oppnå hydrogenperoksydkondensas jonsvaesken med konsentrasjon 6356, samtidig som temperaturen holdes på 120° C.

Videre beskriver den japanske patentpublikasjon nr. 61-9163 en fremgangsmåte for sterilisering av en gjenstand ved anvendelse av et flytende sterilisasjonsmiddel, hvorved sterilisasjonsmidlet forstøves til en tåke som blandes med en luftstrøm ved høy temperatur, temperaturen av luften og forholdet mellom steriliseringsmiddel og luft kontrollers på en slik måte at steriliseringsmidlet fordampes, og duggpunktet for luften blandet med steriliseringsmidlet blir høyere enn temperaturen av overflaten som skal steriliseres, luftblandingen slippes deretter til overflaten som skal steriliseres som avkjøler luftblandingen, slik at sterilisasjonsmidlet kondenseres i form av et uniformt lag på denne overflaten, slik at det reagerer i et på forhånd bestemt tidsrom og deretter fjernes sterilisasjonsmidlet igjen. Ved denne kjente fremgangsmåten oppnås varmemengden som er nødvendig for forgasning av hydrogenperoksydet fra den oppvarmede luften. Men på grunn av det faktum at luft har en lav spesifikk varme som er 0,24 kcal/kg*°C, er en stor mengde luft eller luft av meget høy temperatur påkrevet for forgasning av en stor mengde hydrogenperoksyd, og i ethvert tilfelle oppstår et omstendelig problem. Nærmere bestemt fortynner den store luftmengden gassblandingen, slik at duggpunktet nedsettes og gassblandingen vil vanskelig danne dugg, derved nedsettes kondensasjonseffektiviteten. I tillegg øker strømningshastigheten når luftmengden øker, dette gir opphav til problemer idet størrelsen av blandkammeret som er nødvendig for tilstrekkeliig forgasning må økes, og at det meste av blandgassen tømmes uten å modne til kondensasjon. Luften av høy temperatur vil kunne forårsake pyrolyse av hydrogenperoksydet.

Ifølge foreliggende oppfinnelse tilføres varme for forgasningen hovedsakelig fra fordampningsoverflaten og transporteres ved hjelp av en mengde transportluft som er minst mulig for å oppnå transport, derved forhindres fortynning av blandingsgassen og pyrolyse av hydrogenperoksydet på grunn av høye temperaturer undertrykkes, og derved elimineres de ovenfor nevnte problemene som finnes ved den kjente fremgangsmåten og de kjente apparaturene.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for sterilisering av et objekt innbefattende drypping av hydrogenperoksyd i form av væskedråper på en fordampningsoverflate på en varmer, hvorved hydrogenperoksydet øyeblikkelig forgasses, hvor varmeren er oppvarmet til en temperatur hvorved dekomponering av hydrogenperoksydet under forgassingen minimaliseres; føring av hydrogenperoksydgassen fra fordampningsoverflaten ved hjelp av transportluft til en overflate av objektet som skal steriliseres gjennom et føringsrør, karakterisert ved at hydrogenperoksydet i form av væskedråper har en diameter på 1-3 mm, varmeren er oppvarmet til en temperatur på mellom 140-180°C, transportluften er oppvarmet til en temperatur som hovedsakelig er lik eller høyere enn temperaturen til fordampningsoverflaten, hvilken fremgangsmåte ytterligere omfatter kondensering av hydrogenperoksydgassen ved tilnærmet normale trykk på overflaten av objektet, hvilken overflate av objektet holdes ved en temperatur som er lavere enn hydrogenperoksydgassens kondensasjonstemperatur, slik at objektet steriliseres, og fjerning av kondensert hydrogenperoksyd fra objektet ved tørking med varm luft.

2. Hydrogenperoksydgassgenerator, karakterisert ved at den omfatter (a) innretninger (5) for å danne dråper av flytende HgO + H2O2 forbundet med en kilde for flytende H2O + E2O2 hvor diameteren til væskedråpene er mellom 1 og 3 mm; (b) en fordampningsoverflate (9,21) anordnet slik at de dannede dråpene drypper på denne med en varmekildeblokk (12) anbragt under varmeoverføringsblokken (9); (c) en varmeanordning (8) forbundet med fordampnings-overf laten (9,21); (d) tilførselsinnretning for transportluft (6); (e) føringsinnretninger (13) for å føre forgasset H2O + H2O2 inneholdt i transportluften til objektet som skal steriliseres, hvilke føringsinnretninger (13) har varmeanordninger (14).

3. Hydrogenperoksydgassgenerator ifølge krav 2, karakterisert ved at innretningene (5) for å danne dråper innbefatter dyser som åpner mot forgassingskammeret (11,20), og en tilførselspumpe (4) som leverer konstant mengde flytende ItøO + H2O2 forbundet med dysene.

4. Hydrogenperoksydgassgenerator ifølge krav 3, karakterisert ved at tilførselsinnretningen (6) for transportluft omfatter et lufttilførselsrør som har en del inne i kammeret, som er utformet med lufttilførselshull (7) åpne mot kammeret og en indre utvidelse hvori en varmer er innført.