專利名稱：一種對包裝材料內(nèi)層消毒殺菌的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對包裝已消毒或殺菌的食物的包裝材料內(nèi)層進(jìn)行消毒殺菌的方法，該殺菌處理是利用由一個輻射源提供的光能，以簡單的高能閃照的方式而實施的。
這類方法是已知的，例如從美國專利US-4464336即可獲知。然而，已經(jīng)表明對于那些高度細(xì)菌覆蓋或污染的包裝材料來說，使用閃照光線進(jìn)行殺菌并不是完全有效的，或許這是因為某些包含細(xì)菌或微生物菌落的表面層為蓋在上面的細(xì)菌菌落“遮蓋”所致。由于這種遮蓋效應(yīng)所致，在處理過程中，并不是在包裝材料上的所有細(xì)菌或微生物都被照射到。按照在所提權(quán)利要求中所公開的方式，通過提供一種具有一個透明的塑料內(nèi)層以及相鄰的反光復(fù)蓋層的包裝材料，能夠使所發(fā)射的光的大部分再反射，然后從與直射作用光相比為“相反的方向”照射到包裝材料表面上，并且借此對那些即使非常接近表面層的，未被暴露未能受到來自閃照燈管直接作用的細(xì)菌起作用。當(dāng)然，這種二次光的作用不像直射光作用那樣強，這是因為該光線首先必須通過一個較長的距離，其次是要通過透明塑料表面層兩次，第三點是為反光層所反射。然而，通過采用盡可能透明的塑料層以及使反射層具有盡可能好的光反射性能，就有可能在所采用的光能水準(zhǔn)上，實現(xiàn)所反射的光波具有的光能高達(dá)初始入射能量的90%。
下面將通過參照附圖更詳細(xì)地介紹本發(fā)明，其中

圖1是貫穿與本發(fā)明一起使用的包裝材料的斷面圖;
圖2表示閃照光線在包裝材料中是如何被反射的;
圖3表示一個帶有設(shè)置在其內(nèi)的閃照裝置的包裝管殼。
圖1所示包裝材料可以薄片形式制造，它包括例如用紙或硬紙板作的芯層1，不過芯層1還可以例如由泡沫塑料(膨化聚苯乙烯或聚丙烯)構(gòu)成。假如該芯層是由纖維狀的材料構(gòu)成，芯層1至少還應(yīng)具有一個由熱塑性的例如聚乙烯外復(fù)蓋層2，由輕微吸收光線即具有高透明度的熱塑性材料例如由聚乙烯或聚丙烯構(gòu)成的重疊內(nèi)層3，其并且具有表面非常光滑的表面10。在內(nèi)層3和芯層1之間具有一個反光層4，其可以借助于粘接劑或粘接層5疊合到芯層1上。對于本發(fā)明而言，內(nèi)層3和反光層4尤為重要，因此將分別加以討論。
如上所述，內(nèi)層3具有高透明度，以便不吸收通過該層的光線，此外該層必須具有極好的表面光滑度，部分原因是為了減少細(xì)菌的復(fù)蓋，部分原因是使光線能貫穿通過而沒有產(chǎn)生散射或很高的表面吸收。一種具有高表面光滑度的材料可以通過擴展已壓制的塑料薄膜例如聚丙烯薄膜而得到，在這個過程中，塑料薄膜3是分離制造的，而后利用薄的透明粘接劑例如熔融的聚乙烯疊合到反光層4上。
反光層4可以由金屬箔例如鋁箔制成，為了從層4得到高的反光度，它的輾壓的光面面向內(nèi)層3，代替金屬箔例如鋁箔，可以使用金屬鍍膜，例如在聚酯薄膜層上或者直接在內(nèi)層3上通過真空沉積鋁材料，使聚酯薄膜完成金屬敷鍍。經(jīng)金屬敷鍍的聚酯薄膜可以通過擠壓粘接劑例如聚乙烯用常規(guī)的方式疊合到芯層1和內(nèi)層3上。假如內(nèi)層3是預(yù)制的并且為獲得光滑表面10而經(jīng)擴展，也可以直接在薄膜上以真空沉積鋁層的方式實現(xiàn)金屬敷鍍，并且，在這個過程中該真空沉積層將構(gòu)成在圖1中標(biāo)注為4的那層。在制備要構(gòu)成為包裝材料的疊層時，必須保證塑料材料的內(nèi)層3具有盡可能輕微的光吸收性能，以及反光層4具有盡可能好的反射性能。當(dāng)然，此外內(nèi)層3必須是可熱封的，以便使得具有機械強度方面耐久的接縫或連接的密封包裝件可以由這種材料制造。
由所公開的包裝材料制備的那些包裝件最好是這種形式制備的，即開始是一平面狀薄片，通過將薄片的邊緣彼此連接起來而形成管狀，在此之后，包裝件所要裝的東西提供到管的內(nèi)部，通過與管的縱向軸線成直角方向重復(fù)地對橫向密封處施加平整壓力，該管被分隔成各包裝單件，其與管是隔離的并且折成預(yù)期形狀的一個包裝件。在包裝件所要裝的東西例如為經(jīng)殺菌的食物的情況下，包裝材料的內(nèi)層也必須殺菌消毒，這是因為，否則經(jīng)殺菌的食物在與包裝材料內(nèi)層相接觸時將會被重新沾染。
在本文所述的情況下，包裝材料的內(nèi)側(cè)10的殺菌消毒以這樣一種方式進(jìn)行，通過將材料的縱向邊緣區(qū)域彼此連接以形成一個密實和耐久的接縫而構(gòu)成管7。這種方式之所以有效，在于在接縫或連接區(qū)內(nèi)部相互作用的塑料層所引起的，在提供熱量和壓力的情況下，接縫熔化并熔融在一起并且在此之后通過冷卻而牢固。通過將平面狀材料的薄片由儲料卷軸順序地開卷，這種管7可以連續(xù)形成，為了使薄片的邊緣區(qū)域細(xì)密地相互連接并密封，薄片被逐漸地再卷成管形。為了對管7的內(nèi)層殺菌消毒，如圖3所示，管7圍繞閃照放電裝置6同心配置，裝置6沿管7的軸向方向縱向延伸。在本實施例中，閃照放電裝置6用一個圓柱形燈管表示，不過它也可以由若干個燈管組成或者閃照燈管彼此并排地配置或者同種類型的相互串聯(lián)。發(fā)光閃照裝置6定位固定，與此同時另一方面，管7相對于閃照裝置6沿附圖上所示的箭頭方向移動。閃照裝置6連接到一個提供脈沖以便控制閃照裝置的閃光發(fā)射的電源裝置上，脈沖頻率為每秒1-10個脈沖，最好每秒2-6個脈沖，脈沖持續(xù)時間為20-2000微秒。脈沖長度與脈沖頻率相似，可以根據(jù)裝置的設(shè)計和所處理對象而適當(dāng)變化，上述數(shù)值只不過視為常規(guī)數(shù)值范圍。照射到包裝材料內(nèi)層上的光劑量可以利用加到閃照裝置燈管6上的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便獲得滿意殺菌效果，其數(shù)量應(yīng)在每平方厘米2-10焦?fàn)栔g。指定管7相對于閃照裝置6以相對較低的速度移動，同一區(qū)域受到照射和作用的多少次數(shù)取決于發(fā)射閃光的頻率。此外，管7相對于閃照裝置6的相對速度以及發(fā)射閃光的頻率、閃照裝置6的長度和閃照強度也影響最終效果的水平。因此，假如管7相對于閃照裝置6移動較快，或者通過增加閃照裝置6的長度，增加發(fā)射閃光的頻率或強度、此外適當(dāng)增加閃照裝置燈管的數(shù)目就能夠獲得足夠的殺菌效果。
由圖可以明顯看出，內(nèi)層3的表面10受到作用，部分是由于用線8標(biāo)志的直射閃照光，部分是由于用線9標(biāo)志的非直射閃照光或所反射的閃照光。這意味著，位于在內(nèi)塑料層3的表面10上的細(xì)菌和微生物菌落將全范圍地受到所發(fā)射的閃照光作用改進(jìn)殺菌效果。
由于發(fā)射能量作用的結(jié)果，管的內(nèi)層10將被加熱到某種程度-但是并沒有達(dá)到這個熱效應(yīng)單獨就能引起任何殺菌作用的程度。關(guān)于本發(fā)明的應(yīng)用，上面已經(jīng)提到的由管7開始制備包裝件僅不過試圖介紹一個特別適用的場合。因此，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思不僅能將該方法應(yīng)用到已形成的包裝半成品或容器，其內(nèi)部利用插入到半成品中的閃照放電裝置6進(jìn)行殺菌，而且還可應(yīng)用于平面狀薄片包裝材料，其借助于不同于轉(zhuǎn)變?yōu)楣艿姆绞街苽涑砂b件。如在本說明書中所述，反光層4或者可以由光亮的輾壓金屬薄膜最好是鋁箔構(gòu)成，或者由一種所謂的金屬敷鍍表面構(gòu)成，該金屬敷鍍表面一般是通過在光滑的薄膜上例如在塑料薄膜上真空沉積蒸發(fā)的金屬例如鋁而得到。這種真空沉積的表面是極薄的，因為該表面層只有幾個分子厚，不過假如該金屬沉積的表面具有足夠的表面光滑度，它仍然可以提供極為優(yōu)異的反光性能。玻璃或像玻璃一樣的硅類也可以按相似的方式真空沉積在一種基底上并且這種真空沉積的玻璃層與真空沉積的金屬層對比提供一種良好的氣體屏障。因此，根據(jù)本發(fā)明可以制備一種具有良好氣體屏障性能，對環(huán)境來說是安全可靠的包裝材料，這是因為在原則上它不過是由單一材料構(gòu)成的。這樣一種材料的構(gòu)成可以是一個由“泡沫化的”或膨脹的聚丙烯構(gòu)成的芯層，該層與具有由真空沉積金屬(鋁)構(gòu)成的反光層的透明聚丙烯薄膜疊合在一起;以及一氣密的真空沉積玻璃層。真空沉積層可以是或者一層配置在另外一層的外側(cè)或者作為在一特定疊層薄膜上的復(fù)蓋而合并到該疊層中。包含在疊層中的薄膜可以按照本身是已知的方式借助于被擠壓的聚丙烯而共同層疊在一起。本文中所述疊層(除去提供由閃照光進(jìn)行的有效的殺菌處理之外)的優(yōu)點是該材料是好至由百分之百的單一塑料材料構(gòu)成的，在本案中這種材料是聚丙烯。其主要優(yōu)點在于該材料被回收以備再用時，它能以十分簡便的方式全部熔化。退一步講，這種材料劑料包含真空沉積的金屬層，并且假如該材料是氣密的還包含一真空沉積玻璃層，但是如上所述，這些層也是極薄的(僅幾個埃)，使得可以明確地說當(dāng)通過熔化進(jìn)行回收時，它們并不會污染被熔化的塑料材料。已經(jīng)證明，利用閃照進(jìn)行消毒殺菌處理是極為有效的，而且在形成的剩余物中沒有副作用，而在利用化學(xué)消毒殺菌時則經(jīng)常會出現(xiàn)這種情況。通過采用根據(jù)本發(fā)明提出的方法，能夠?qū)哂懈呒?xì)菌含量的包裝材料進(jìn)行殺菌處理。
本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為局限于上述和附圖所示的內(nèi)容，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思和所附權(quán)利要求范圍的前提下，還可以做出許多改進(jìn)。
在上述本發(fā)明的實施例中，反光層4是金屬層或真空沉積層。然而，即使用一層白紙作為反射表面也能獲得良好的反射性能。
權(quán)利要求
1.一種對包裝材料內(nèi)層殺菌的方法，該包裝材料用于包裝經(jīng)消毒殺菌的食物，該殺菌處理的實施借助于從一個幅射源以簡單的、高能閃照的方式提供的光能，其特征在于，需要殺菌的材料具有一個由一組透明的熱塑材料中選出的內(nèi)層(3)；由一個或多個“閃照放電管”構(gòu)成的幅射源(6)被啟動，以便發(fā)射具有殺菌效力的閃照光，該閃照光作用在透明內(nèi)層(3)的表面(10)上，以便殺死在所述內(nèi)層上存在的細(xì)菌和微生物，并且該閃照光通過透明表面層(3)，在此之后為所述反光層(4)所反射并再次作用在內(nèi)層(3)的表面(10)上而產(chǎn)生殺菌效力。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包裝材料是利用若干相互粘接的疊層的疊合而制備的，所述的由透明熱塑性材料構(gòu)成的內(nèi)層(3)疊合到由反光材料例如極其光滑的金屬箔或金屬敷鍍的塑料薄膜構(gòu)成的層(4)上。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反光層(4)通過真空金屬敷鍍直接形成在所述透明熱塑材料層的一側(cè)上。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反光層(4)由一玻璃薄膜例如真空沉積的玻璃薄膜構(gòu)成，該薄膜已具有一反光的真空敷鍍金屬例如鋁層。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包裝材料由用紙、硬紙板或膨化的塑料材料構(gòu)成的芯層(1)、沿其一面再置的反光層和配置在所述反光層外側(cè)的透明熱塑性的層(3)構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包裝材料圍繞由一個或多個“閃照放電管”構(gòu)成的光幅射源(6)而同心配置構(gòu)成一個管(7)。
7.一種用于包裝經(jīng)消毒殺菌的食物的包裝疊層制品，該殺菌處理的實施借助于從一個幅射源以簡單的高能閃照的方式提供的光能，其特征在于，該包裝制品由用膨化的塑料材料構(gòu)成的芯層、由透明的塑料材料構(gòu)成的內(nèi)層以及配置在所述芯層和所述內(nèi)層之間的反光材料層構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對包裝材料的內(nèi)層進(jìn)行殺菌消毒的方法。該包裝材料是按疊層方式制備的，其具有敷在反光材料層(4)上的，由透明的熱塑性材料構(gòu)成的內(nèi)層(3)。殺菌能量由從一個或多個閃照裝置(6)發(fā)射的高能閃照光提供的，為了殺滅存在于表面(10)上的細(xì)菌和微生物，使該閃照光作用在包裝材料的內(nèi)層(10)上。由于從閃照裝置(6)發(fā)射的閃照光為反光層(4)所反射，層(3)的表面層(10)將受到來自閃照裝置(6)的直射和反射光能兩者的作用，殺菌效力因此得以改進(jìn)。
文檔編號B65D65/40GK1088172SQ9311443
公開日1994年6月22日 申請日期1993年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月7日
發(fā)明者O·施塔克, H·默勒 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務(wù)有限公司