JPS6013885B2 - 無菌の包装用袋の製造方法、および無菌包装体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はその製造過程中ｔ内部が無菌状態に維持される
ようにした無菌の包装用袋の製造方法、およびこの包装
用袋を用いミルクの如き液状の製品が無菌状態で包装で
きるようにした無菌包装体の製造方法に関するものであ
る。

量産ベースで容器を作り、充填し、密封する機械につい
て、近年いくつかの特許が出ている。

袋包装の分野では、米国特許第２８７７６０９号「 第
２班３１１１号、第３２６９２７８号、第３３８１４４
６号「 第３４９２９１３号、第３４９２７８３号、第
３５５９８７４号および第３７９１５７３号等が量産ベ
ースで袋に充填し魅封する機械および方法を開示してい
る特許の典型的なものである。上記各特許においては、
普通、熱可塑性材料である可榛‘性包装材料のチューブ
が長手方向に折りたたまれ、間隔をおいた横断方向の接
合線（普通には熱接合線）を設けてチューブを相互に連
結した一連の隅室に区切り、後この隔室には所望の製品
が充填され、その関口部が再び通常熱接合により鞍合さ
れる。

これらの開示の中の或るもの〜例えば米国特許第３４班
７磯号明細書では、横断接合線が底緩から上縁の手前ま
で延びて１対の連接した自由端縁を形成し、この上部端
緑が鋤状の都材で拡関することができ、各隅室への充填
ノズルの挿入を容易にしている。

他の例えば、米国特許第３５５９８７４号および第３７
９１５７３号などでは、上記特許第３４９２７８３号に
おける方法と同様に横断熱接合線が形成された後、チュ
ーブの上緑が切り開かれて１対の自由端縁（注入口）が
設けられ、これを拡関して充填するようになつている。

上記特許に開示された各方式は、手動包装作業よりは有
利のようであるが、これらの方式には無菌包装則ち病菌
、腐敗菌等を含まぬ包装の試みが何等なされていない。
従って例えば、ミルクの如き製品がこの種の方式で包装
される場合には、販売等のため、冷蔵陳列棚等が必要と
なる。しかしながら、多くの国では冷蔵棚等は未だ極め
てまれであり「従って高蛋白質の食料であるミルクは一
般に入手困難である。出願人の米国特許第３８１３８４
５号明細書には、そのに開示された充填密封機械の充填
部に多数のパイプを設け、その中の１個のパイプを通じ
て袋８同部に殺菌ガスを注入し、然る後〜 このガスが
上記多数のパイプの中の１個若しくはそれ以上のパイプ
により袋内に注入された製品により置換されることによ
り無菌包装を得る試みがなされているが未だ充分ではな
い。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、包装材料とな
る溶融熱可塑性樹脂を金型を通しチュ−プ状に押出し、
該金型において押出されたチューブ内に非汚染ガスを吹
込み無菌状態の内部を有するチューブを作り、該チュー
ブが非溶融状態に凝固した後「局平に折りたたまれ「
この扇平化したチューブの長手方向の一方の縁から長手
方向反対側の縁の近くまで、しかし該長手方向反対側緑
との間に間隔を置いて該チューブを横切り延出する一連
の部分横断接合線を形成することにより、該チューブを
、相互に連結され、かつ上記長手方向反対側の接合され
ない開□部分を横切り長手方向に延出する達通路を通じ
て該チューブ内部の上記無菌譲態を維持しつつ実質上閉
鎖された系内で相互に蓮適する一連の袋に区切ることを
含む無菌の包装用袋の製造方法、およびこの相互に連続
され、内部が無菌状態に維持された包装用袋を用い、上
記袋相互の蓮通路を通して充填パイプを挿入し、該充填
パイプを通じて無菌の製品を制御された無菌状態の下で
前記袋内に放出し、この無菌の製品を充填した袋を長手
方向に延び、かつ前記部分横断接合線と交叉する線に沿
い接合して袋を密封し、前記チューブを上記長手方向に
延びる接合線とこれに接近する該チューブの長手方向緑
の中間でチューブの長手方向に切断して袋を分離するこ
とを含む無菌包装体の製造方法を要旨とするものである
。

上述の如く本発明の包装用袋の製造方法においては材料
である熱可塑性樹脂を溶融状態において滅菌し、非汚染
ガスを用いてプロ‐押圧しするので鮫的容易に、かつ従
来方法よりさらに完全に近い内部の無菌状態が達成され
るものであり、また包装体の製造方法においては上述の
如く内部が無菌状態に作られた包装用袋が、上記袋相互
の蓮通路に入された充填パイプおよび長手方向に施こさ
れる接合線により、その後も内部を大気中に開放するこ
となく無菌の製品を充填、密封し得るので、充填のため
特別の清浄室等を要せず、また充填、密封も比較的簡易
に行い得る利点を有している。

尚、上記一蓮の無菌の包装用袋は別の個所で挟填「密封
を行うため−たんロールにまとめるようにしてもよい。
前述の如く、無菌状態の内部を有する包装用袋を製造す
ることは非汚染ガスをもって袋胴部をブロー押出しする
ことにより達成される。

ここに使用される「非汚染」の藷は２つの味を有してい
る。通常、チューブ材料が押出される温度、例えば１５
０〜２６０午Ｃ、は熱が全ての病原菌を殺す温度であっ
て、従って押出機を通して吹込まれバブルを形成するガ
スは、押出しの熱により殺菌されたチューブを汚染する
病原菌を含まぬという意味で無菌であれば足りる。ある
場合には、この種のガスには無菌の空気を使用し得るが
、実質的に不活性である無菌の例えば窒素等のガスの方
が望ましい。第２の意味で「非汚染」の語はガス自体が
殺菌能力を有することを意味している。殺菌に適したガ
スの例としては酸化プロピレンと酸化エチレンがある。
非汚染ガス、すなわち無菌または殺菌能力があるガスの
バブルはチューブ材料、（典型的にはポリェチレンまた
はポリプロピレン）が粘着せずに偏平化し得る温度に冷
却されるまでチューブ壁を相互に接触せぬように保持す
る。

偏平化したチューブは通常ライン内で熱接合機に続けて
供給され、そこで部分横断熱接合がチューブに形成され
るが、チューブを一たんロールその他の形態にまとめ、
後で熱接合機に通すこともできる。実際上は部分横断接
合をライン内で形成することが望ましい。

何故ならば、１本のロールの始めと終りにおいて横断接
合を延長することは比較的簡単であり、従って横断接合
を続けて行うことにより、ロールの始めと終りにおいて
接合線をチューブを完全に横断延長して施こし内部を密
閉し、内部の無菌性を保存し得るからである。いずれの
場合においても、形成された部分横断合は、偏平化した
チューブの長手方向一方の緑から長手方向反対側の縁の
手前まで延びている。

望ましくは「 この熱接合はほぼＵ字形をなし、Ｕ字の
２本の脚が平行に延びて端部近傍で轡曲部分をもって結
合されている。必要に応じ、セレーションまたは同様の
分離線を平行脚の間に、チューフの長手方向一方の端か
ら脚を連結する轡曲部分に向け、しかしこの部分を越え
ない範囲に延出させて設けることがきる。この構造によ
り、その接合されない部分である各閉口部を横切り延出
する閉じた蓮通路により相互に蓬通された、相互に連結
した袋の完全に閉鎖した系が形成される。

充填おむび密封が特別量産ベースで行われる場所では袋
胴部を熱接合機から直接充填密封機に供給する方が実質
的であろう。しかしながら多くの場合、この部分横断熱
接合を有する袋８同部はロールその他好適な形態にまと
められ、適当な包装を施こした後、充填密封設備を有す
る場所に向け頚出される。多くの点において出願人の米
国特許第総１３８４５号明細書に開示されたと同様な充
填密封機が、本発明の方法実施に特に適している。

この機械は、袋の接合されない部分である各開口を横切
って延出する連通路に挿入される細長の注入パイプを有
している。予め無菌にされた包装すべき製品が次に充填
ノズルを通して送られ、袋内に充填される。従って袋は
製造過程において無菌とされ、また充填密封するために
開く必要がないので、何等特別の清浄室等を要せず無菌
状態に維持し得ることが理解されるであろう。充填密封
の開始に当り、まず充填パイプを袋関口を横切って延出
する蓮通路に導入する前に殺菌剤等で処理するこが望ま
しい。

さらに前述の如く、その無菌性を保持するさめ〜通常チ
ュ−ブの両端を接合密閉することが望ましい。充填密封
作業の開始を容易にするためし充填パイプの鋭利な端部
を設け「最初部を充填パイプに通す際ｔチューブの密閉
端部を突刺し得るようにしてもよい。或る場合には、チ
ューブ端部の密閉は無くてもよい。何故ならば、ロール
形の如く堅く包まれた、連結された袋の東は、端部のの
１または２個の袋を除き、全て無菌状態に維持されるか
らである。特に袋が酸化プロピレン「酸化エチレン等の
如き殺菌性の非汚染ガスを使用して押出された場合は、
包装後もガスがチューブ内に幾分残り〜端部の袋をつて
惨み出し「 これらの袋を無菌状態に維持する傾向があ
るので端部を密閉せずともよい。

さらに充填密封の開始に当り、比較的安価である袋の数
個は充填および密封をせずに充填密封機を通過させて廃
棄し、汚染のおそれのある端部の袋には実際封入しない
ようにしてもよい■また、開始の際に利用できるさらに
他の方法は充填パイプを通してパイプの内側と外側およ
び充填パイプに送られたチューブの最初の部分を殺菌す
るに充分な時間、殺菌用ガスを導入することである。そ
の後、殺菌用ガスの供給を止めて正常な充填密封作業に
おけると同様に充填パイプを通し製品を送る。さらに汚
染予防策として、比較的４・径の補助非汚染ガスパィプ
を充填パイプの近くに設けト極めて少量の非汚染ガスを
通してロールから巻解した袋系の内圧を僅か高めるか〜
またはガスを排出させて作業中汚染大気を袋系内に吸込
むことを防止するようにしてもよい。このように注入さ
れたガスは袋の最終密封に続いて除去される屑チュ−ブ
をを通って逸出する。袋の潰し乃至充填中における上記
チューブの無菌性保持のための幾つかの段階は縫合せて
使用することがきる。

例えば、チューブ端部を密閉し、充填パイプを注入前に
殺菌ガスで洗糠し、さらに注入中、補助４・ガスパィブ
を作動する等である。袋が充填パイプに沿って供給され
、製品が充填された後、部分横断接合の平行脚と轡曲部
の下で交叉する連続した長手方向に延びる接合が形成さ
れ、また、この連続した長手方向に延びる接合の上方で
、連続した長手方向の切断が行われ、袋を各袋を横切る
蓮通路から分離し、充填密封した袋を充填パイプから解
放する。以上の説明から明らかなように、袋開口を横切
って延びる連続した蓬遍路により完全に閉鎖した系内で
相互に蓮適する連結された袋の無菌胴部を形成すること
により、無菌包装が量産ベースで生産されることが理解
されるであろう。

袋はその後、袋の閉鎖系を開放することなく無菌の製品
が充填密封されて無菌性が保持され、充填された製品の
無菌包装が得られるのである。次にその詳細を図示の実
施例について説明する。

第１図に示すようにト押出機１０はポリエチレン、ポリ
プロピレン等の如き合成樹脂性熱可塑包装材料を溶融部
１４に供給するホッパー１２を備え、溶融部１４１こお
いて材料は溶融し押出可能となる。

一般にその温度約１５０〜２６０ｏｏである。溶融した
材料は次に環状のスリット亀８を有する金型１６に送ら
れ、スリット貴８から押出されてチューブ２０を形成す
る。冷却リング２２が冷却用空をチューブ２８の外側に
送り、またパイプ２４がガスをチューブ２８の内部に送
り「バルフ２６を形成する。本発明においてｔガス供給
源２８からパイプ２４を通り送られるガスは非汚染ガス
である。

従って材料が粘着しなくなるまで充分固まるまでチュー
ブ壁を相互に離しておく機能に加え「ガスには熱のため
殺菌されたチューブ２０の内部を汚染する病菌を含まぬ
ガス〜或いは自体これに接触する微生物を殺菌する能力
があるガスの何れかが選ばれ「チューブ舞Ｑ内を無菌に
保持する作用がある。何れの場合もチューブは案内ｏー
ラ３０‘こより上方から導かれｔｌ対の折たたみ枠３２
の間および挟みローラ３４の間で折たたまれて虎平な胴
部３６が形成される。

月岡部３６は次にローラ３８１こより熱接合機亀肌こ導
かれる。熱接合機は通常相対向する１対のローラ亀２か
らなり「各ローラは胴部３６に一連の横断接合線を形成
すべき加熱された押坂部４４を有している。胴部は次に
ロール形４６にまとめられ、包装されて充填密封設備の
ある場所に積出される。第１図に示す如く、熱接合機４
０１こおいて形成された横断接合線５０は胴部３６の一
方の長手縁から反対側の長手緑の近くまで延びているが
、この反対側長手縁との間に間隔が置かれている。これ
により、袋５２の関口部を横切り一方の長手縁に沿って
延びる蓬通路５４により相互に蓮通した、連結された袋
の実質上閉鎖された系が得られる。第１図に示され、ま
た第３図に或る程度見られるように、それぞれの部分横
断接合線５Ｍま、１端部が轡曲部５８で連結された１対
の平行脚５６を有し「一方セレーションまたは同様の分
離線６０が平行脚５６の間を轡曲部５８の手前まで延び
ている。

前述の如く、チューブ内部の無菌性を保持するため、通
常各ロールの始端と末端を密閉接合することが望ましい
。

このことは横断熱接合機において単にロールの始端と末
端において横断熱接合の轡曲部５８から近接するチュー
ブの長手縁まで「第１図のロールに示す如く、可成り幅
広の追加接合線を設けるだけで簡単に達成される。かく
して１個のロールの末端は次のロールの始機から、最初
はセレーション線６０‘こ沿って離し、次に轡曲部５８
から近くの長手縁まで幅広の接合線６１を通り切断する
ことにより、分離することができる。充填密封場所にお
いて袋のロール４６を受取ると、密閉を破って充填密封
機の充填パイプＳ２が蓮通路５４に挿入され、袋胴部は
、例えば手動等によりパイプ６２に沿って牽引される。

袋月同部は充填パイプ、およびパイプを介し対向状に設
けた１対のローラ６４（第１図には１側ローラだけを示
す。

）により支持できるが、通常、少なくとも底部コンベヤ
６６と、附加的に側部コンベヤを設けることが望ましい
。これらの詳細は出願人の米国特許第総１３８４５号明
細書に示されている。上述の如く、無菌の袋耳同部は最
初、ロールの如き便利な形態にまとめられて無菌の製品
を充填密封するため離れた場所に横出される。

しかし第２図の破線で示すように、袋の形成に続くとめ
を省略し、代りに無菌のチューブを直接充填封入機に供
給することもできる。

この作業態様は、特に量産ベースの包装に用途があり、
小規模の施設には一般に第１図に示す実施例がより実際
的である。何れの場合においても、供給源６６からの無
菌製品が充填パイプ６２を通り放出口７０から袋５２内
に放出される。

製品を所望量各袋５２内に袋入するため、出願人の前記
米国特許に記載の如き各種の計量装置が使用可能である
。袋８岡部を無菌状態に保存する目的をもってロールの
始機と末端を密閉接合している場合、胴部始端を突き刺
すため、充填パイプ６２に第４図に示ような先端の尖っ
たアタツチメント７４を設けてもよい。

作業の無菌性をさらに強めるため、作業開始前の殺菌ガ
ス供給源７６も利可能である。

ガスは三方弁７８を通り充填パイプ６２に供給される。
この方法では、弁７８は最初無菌頃材料の供給源６８を
閉じ、開始前殺菌ガスを導入する暦とし、パイプ６２に
殺菌ガスを入れて放出口７０から放出させ、巻解した袋
５２に殺菌ガスを充満させて袋と蓮通路５４およびその
中のパイプ６２を殺菌する。殺菌に充分な時間経過後、
弁７８を再び殺菌ガスを遮断し充填材料供給源６８‘こ
連結する位置にする。上記各無菌化作業に加え、またそ
の代りに、第３図に示すように、非汚染ガスをノズルか
ら放出するようにした小径の補助ガスパィプ８０を使用
してもよい。

この非汚染ガスはチューブ内を殺菌しないが、やや内圧
を高く保ち、または非汚染ガスをチューブから流出させ
て、作業中大気を吸い込み袋の実質上閉鎖された系内を
汚染することを防止する。このようにして袋月同部に導
入されたガスは後述の分離段階で屑チューブを通り排出
される。袋５２に無菌製品を充填後、続いて袋胸部には
部分横断接合線５０と交叉する連続した長手方向に延び
る熱接合線８２がバンドシーラ−または同様な装置８４
により形成され、無菌製品を袋５２内に完全に密封する
。袋に製品を充填すると、膨張するに従いいましぱセレ
ーションの線に沿い相互に分離する。

従って胴部をカッター８６により、接合線８２の上方に
横断接合線５０と交叉して長手方向に延びる線に沿い切
断すれば、袋５２は第１図右方に示すように相互に分離
する。以上の記載から、袋胴部はその製造から充填およ
び密封作業中制御された無菌状態の下で実質上閉鎖状態
が保たれ、かくして本発明は製品の無菌包装方式を提供
するものであることが理解されるであろう。

さらに、ここに記載された方法は本発明の好適な実施例
であり、本発明はこれら方法の細部に制限されずｔ発明
の範囲内で変形が行われ得ることが理解されるべきであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第亀図は本発明方法を段
階的に示す図解図、第２図は他の実施態様を示すブロッ
ク図〜第３図は本発明方法の１段階を示す１部切欠部分
拡大図、第４図は一変形を示す部分拡大図である。 蔓Ｑ…押出機、亀６…金型Ｌ ２２…冷却リング〜 ２
８…ガス供給源、３４…挟みｏーラ、４０…熱鞍合繊、
６２…充填パイプ、６６…コンベヤ〜 ６８…製品供給
源、７６…ガス供給源、７８…三方弁、８０・・・補助
ガスパィプ。 Ｆ′ＧＵ】 ＦＩＧ−２ ＦＩＧ‐３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ） 溶融熱可塑性樹脂を金型を通しチユーブ状に
   押出すこと、（ｂ） 該金型において押出されたチユー
   ブ内に非汚染ガスを吹込み無菌状態の内部を有するチユ
   ーブを作ること、（ｃ） 該チユーブ非溶融状態に凝固
   した後、扁平化すること、および（ｄ） 該扁平化した
   チユーブの長手方向一方の縁から長手方向反対側縁の近
   くまで、しかし該長手方向反対側縁と間に間隔を置いて
   該チユープを部分的に横切り延出する一連の部分横断接
   合線を形成することにより該チユーブを、相互に連結さ
   れ、かつ上記長手方向反対側に接合されない各開口部分
   を横切り長手方向に延出する連通路を通じて該チユーブ
   内部の上記無菌状態を維持しつつ実質上閉鎖された系内
   で相互に連通する一連の袋に区切ること、を含む無菌の
   包装用袋の製造方法。 ２（ａ） 前記溶融熱可塑性脂を押出す段部が、該樹脂
   をほぼ１５０〜２６０℃で押すことを含む特許請求の範
   囲第１項記載の無菌の包装用袋の製造方法。 ３（ａ） 前記チユーブに非汚染ガスを吹込む段階が該
   チユーブに殺菌されたガスを吹込むことを含む特請求の
   範囲第１項に記載の無菌の包装用袋の製造方法。 ４（ａ） 上記チユーブい非汚染ガスを吹込む段階が該
   チユーブに無菌の窒素ガスを吹込むとを含む特許請求の
   範囲第３項に記載の無菌の包装用袋の製造方法。 ５（ａ） 上記チユーブに非汚染ガスを吹込む段階が該
   チユーブに殺菌性のガスを吹込むことを含む、特許請求
   の範囲第１項に記載の無菌の包装用袋の製造方法。 ６（ａ） 上記チユーブに殺菌性のガスを吹込む段階が
   該チユーブに酸化エチレンおよび酸化プロピレンからな
   る群から選ばれたガスを吹込むことを含む特許請求の範
   囲第５項に記載の無菌の包装用袋の製造方法。 ７（ａ） 上記一連の袋に区切られたチユーブをロール
   にまとめることを含む特許請求の範囲第１項に記載の無
   菌の包装用袋の製造方法。 ８（ａ） 熱可塑性材料を溶融状態で環状の金型を通し
   て押出し、該金型の下流に、押出された材料のチユーブ
   を形成すること、（ｂ） 該チユーブに非汚染ガスを吹
   込むこと、（ｃ） 該チユーブが溶融状態から固形に冷
   却後、扁平ぬ折たたむこと、（ｄ） 上記扁平化したチ
   ユーブの長手方向一方の縁から長手方向反対側縁の近く
   まで、しかし長手方向反対側縁との間に間隔を置いて該
   チユーブを部分的に横切に延出する一連の部分横断接合
   線により該チユーブを、相互に連結され、かつ上記長手
   方向反対側の接合されない開口部分を横切り延出する連
   通路を通じて該チユーブ内部の上記無菌状態を維持しつ
   つ実質上閉鎖された系内で相互に連通する一連の袋に区
   切ること、（ｅ） 上記連通路の充填パイプを挿入して
   該充填パイプを通じ無菌の製品を制御された菌状態の下
   で前記袋内に放出すること、（ｆ） 上記無菌材料を充
   填した袋を長手方向に延び、かつ前記部分横断接合線と
   交叉する線に沿い接合して袋を密閉すること、および（
   ｇ） 前記袋を上記長手方向に延びる接合線とこれに近
   接する該チユーブの長手方向縁の中間でチユーブの長手
   方向に切断すること、を含む無菌包装体の製造方法。 ９（ａ） 上記充填パイプを通じて無菌の製品を充填す
   る以前に該充填パイプおよびこれに接触する袋胴部の部
   分を殺菌性のガスで洗滌することを含む特許請求の範囲
   第８項に記載の無菌包装体の製造方法。 １０（ａ） 前記袋に充填中、補助パイプにより袋胴部
   に非汚染ガスを流入させることを含む特許請求の範囲第
   ８項の無菌包装体の製造方法。