JP5831673B2 - 空間表面の殺菌方法 - Google Patents
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Description
本発明によれば、低濃度に調整した殺菌剤を微粒化して殺菌空間の殺菌対象面に付着、乾燥させることにより、人体に直接触れても影響なく、環境への影響も少なく、殺菌空間をシールドして密閉空間にする必要もなく空間表面を殺菌できる。
図1は、本発明の実施形態に係る空間表面の殺菌方法及び空間表面の殺菌システムを示すブロック線図である。
本システムは、殺菌空間に噴霧する殺菌剤の第1微粒化手段、殺菌空間に供給する外気の無菌化手段、及び殺菌空間の温度、湿度のコントロールを行う空調手段から成り、前記殺菌空間の陽圧雰囲気下で前記第1微粒化手段により微粒化されて空間表面に付着した殺菌剤の乾燥を行うことを特徴とし、殺菌剤噴霧工程、殺菌剤の乾燥・殺菌工程を有している。
乾燥・殺菌に用いる外気(エアー)は、無菌化手段であるフィルターユニット5を介して殺菌空間2に供給される。このフィルターユニット5は、図示しないが、外層側からプレフィルター、中性能フィルター、高性能フィルター、あるいはプレフィルター、中性能フィルター、超高性能フィルターで構成されたフィルター層を組み込むことが好ましい。これらフィルター層を介することによりエアーは無菌化され、殺菌空間2に入気される。また、本実施形態ではフィルターユニット5の上部には、前記フィルター層のうち、最外層のフィルターの入気面と接する表面に、前述した第1微粒化手段である二流体噴霧ノズル3と同様な殺菌剤の第2微粒化手段である第2二流体噴霧ノズル4を配置し、殺菌剤を微粒子化して最外層のフィルターに噴霧するようにしている。殺菌剤を満遍なく噴霧し殺菌するためには、前記第2二流体噴霧ノズル4を複数個配置することが好ましい。このように、最外層のフィルターの殺菌を行うことにより、フィルターユニット5の外気等による細菌汚染を防止する。
尚、前記殺菌剤の微粒子化は二流体噴霧ノズル以外に、超音波振動による微細化法など、殺菌剤とエアーを混合・付着が可能であれば良い。また、乾燥に用いるエアーは、殺菌空間2の環境や殺菌対象となる菌種により必ずしも無菌化されてなくても良く、この場合、前記フィルターユニット5やカートリッジフィルター8は不要である。
本発明者は、過酸化水素水溶液の噴霧後の気化乾燥方法による空間表面の殺菌方法において、過酸化水素水溶液の濃度と殺菌効果の関係を確認するために次の実験を行なった。
表1に示すように、0.1重量%,0.3重量%,1重量%,3重量%,10重量%,30重量%と濃度が異なる6種類の過酸化水素水溶液を調整した。10mm×10mmのアルミニウム板の片面に供試菌Bacillus subtilisを植菌・乾燥して試験片(テストピース)とし、前記調整した過酸化水素水溶液を試験片から100mm離れた距離からアトマイザーで2回噴霧して付着させた。殺菌剤の微粒子径は、1〜30μmの範囲で、付着量は1mg/cm2とした。図2はテストピースの拡大写真であり、粒状に見えるものが殺菌剤である。図2で示すように、テストピースには過酸化水素水溶液が過不足なく満遍に付着していることが観測された。それをクリーンベンチ内で温度35℃、湿度60%RH雰囲気で風乾により30分(乾燥状態を目視で確認)乾燥させた。その後、それらのテストピースをデキストローストリプトンブロス培地に浸漬して、35℃で7日間培養して、殺菌効果を確認した。その結果を表1に示す。
さらに、過酸化水素水溶液噴霧による殺菌中の作業者への安全を確認するため、風乾中の過酸化水素ガス濃度を測定する次の実験を行なった。
噴霧場所:クリーンベンチ(AIR TECH製)の作業台
吹出速度:約0.45m/sec
大きさ: 1,260mm×650mm
過酸化水素濃度: 3重量%
実験方法:クリーンベンチ作業台全体に3重量%過酸化水素水溶液を1mg/cm2の付着量になるよう、作業台から100mmの距離から斜めに噴霧後(作業台一面に殺菌剤が均一に噴霧された状態を目視で確認)、風乾させ、過酸化水素濃度測定器(ドレーゲル)を作業台におき、30秒ごとにクリーンベンチ内雰囲気中の過酸化水素ガス濃度を記録した。
乾燥条件:クリーンベンチの前扉を閉じ乾燥(湿度60%RH、温度28℃)
また、図3に示すように、乾燥中のクリーンベンチ内雰囲気中の過酸化水素ガス濃度は、最大18ppmまで増加している。NIOSH(米国国立労働安全衛生研究所)やOSHA(米国労働安全衛生庁)が提案している過酸化水素の「IDLH(脱出限界濃度)」は75ppmであり、本実験での最大濃度IDLHの1/4以下である。仮に過酸化水素水噴霧濃度が10重量%であってもIDHL以下であるが、安全を期するためには、乾燥中は噴霧場所に立ち入らず、また、噴霧時は、マスク、保護メガネなどの保護具をすることが好ましい。
残留濃度測定方法:噴霧した過酸化水素水溶液を乾燥後、作業台(噴霧表面)にイオン交換水5mlを滴下し、前記イオン交換水中の残留過酸化水素濃度を残留過酸化水素濃度測定器(リフレクトクワント)で測定した。
その結果を表2に示す。
これら噴霧中・乾燥後の過酸化水素濃度の結果から、本実験によれば、10重量%過酸化水素水溶液を用い殺菌した場合においても、乾燥殺菌環境中に立ち入らなければ、殺菌環境を密閉しなくても人体に影響を及ぼすことがなく、安全であることが確認された。
薬剤の種類による殺菌効果を得るための有効濃度を確認する実験を行なった。
噴霧液: 過酸化水素水溶液、過酢酸水溶液、次亜塩素酸ナトリウム水溶液
供試菌: Bacillus subtilis
方法 : 10mm×10mmのアルミ板(試験片)の片面に供試菌を植菌し乾燥した各試験片に上記各薬剤をそれぞれ噴霧して1mg/cm2付着させて乾燥後、試験片を培地に浸漬し、培養した。尚、薬剤の乾燥状態は、目視で確認した。
乾燥条件:クリーンベンチの前扉を閉じ乾燥(湿度60%RH、温度25℃)
乾燥時間:30分
培養条件:デキストローストリプトンブロス培地、35℃培養
その結果を表3に示す。
尚、薬剤量の削減及び、より一層の人体への影響を加味すると、過酸化水素水溶液は薬剤濃度1〜5重量%、過酢酸水溶液は0.1〜0.5重量%、次亜塩素酸水溶液は0.01〜0.05重量%の範囲の濃度を選択することが好ましい。
過酸化水素水溶液に関しては、6重量%を超えると「医薬用外劇物」に該当するため、この点からも、5重量%以下のより低濃度に調整することが好ましい。
殺菌剤の濃度、付着量と殺菌効果・乾燥状態の関係を確認した。
殺菌剤 :過酸化水素水溶液
(濃度:1重量%,3重量%,5重量%,10重量%)
供試菌 :Bacillus subtilis
方法 :10mm×10mmのアルミニウム板(試験片)の片面に供試菌を植菌し、試験片に薬剤の付着量を変えて噴射し、時間を変えて乾燥後、試験片を培地に浸漬し培養した。尚、薬剤の乾燥状態は、目視で確認した。
乾燥条件:クリーンベンチの前扉を閉じ乾燥(湿度60%RH、温度25℃)
培養条件:デキストローストリプトンブロス培地、35℃培養
その結果を表4に示す。
本実験例では、1〜10重量%の低濃度の過酸化水素水溶液を噴霧し、付着量1〜3mg/cm2という極めて少ない薬剤の付着量で、30分乾燥させることで芽胞菌である供試菌の99%が死滅し、かつ殺菌対象物の表面を乾燥させることができた。そのことは、人体や環境に弊害をもたらさない低濃度の薬剤で、かつ少量の付着量で殺菌効果を挙げることができ、30分という短時間での乾燥が可能であることが確認された。
次に、殺菌空間の湿度が空間表面の乾燥状態に及ぼす影響を確認するために、1重量%濃度の過酸化水素水溶液を使用して、付着量と湿度を変えて乾燥状態を確認した。
方法:10mm×10mmのアルミ板(試験片)の片面に、1重量%濃度の過酸化水素水溶液を噴霧して乾燥させ、目視で乾燥状態を確認した。
乾燥条件:クリーンベンチの前扉を閉じ乾燥(温度28℃)
乾燥時間:30分
その結果を表5に示す。
また、温度は、エネルギー効率の観点から25〜50℃、より好ましくは容器等製造ラインのように機械による発熱がある空間でも温度調節の必要がない25〜35℃とするのが好ましい。乾燥時間は、乾燥を十分に行って殺菌効果を得ること、また、過剰なエネルギー消費による乾燥を避けることから、5〜60分とするのが好ましい。前記実験例4では湿度60%RH、温度25℃の空間においては、殺菌剤の付着量が1mg/cm2であれば殺菌剤は20分で乾燥し、殺菌効果があることが確認されているが、乾燥時間をより短時間にしたい場合は、例えば、殺菌空間の湿度を20%RH以下、温度を40〜50℃まであげるといったように、湿度を低く、温度を高く調節するなど、殺菌剤が乾燥する条件を適時組み合わせれば良い。
このように、前記した湿度及び温度、乾燥時間を適宜調整することにより、低濃度の殺菌剤を用いた場合でも高い殺菌効果を得ることが可能となる。
このため、飲料水、果汁飲料、茶類、コーヒー類等の飲料をPETボトルに代表されるポリエステルボトルに無菌充填するための無菌充填システムに、前記延伸ブロー成形をオンサイトで適用することにより、ボトルの製造からボトルへの飲料等の無菌充填,殺菌済みキャップによる密封までの無菌充填システムを極めて容易に構築することができる。
2 殺菌空間
3 第1二流体噴霧ノズル
4 第2二流体噴霧ノズル
5 フィルターユニット(無菌化手段)
6 空調手段
7 排気処理手段
8 カートリッジフィルター(浄化手段)
10 エアー供給路
11 殺菌剤水溶液供給路
12、13、14 エアーの循環経路
12−1、12−2 分岐経路
Claims (4)
- 容器製造設備の殺菌空間の表面を殺菌する方法において、
1〜10重量%濃度の過酸化水素水溶液又は0.01〜0.1重量%濃度の次亜塩素酸水溶液の何れかに調整した常温の殺菌剤を微粒化して前記殺菌空間の表面に1〜3mg/cm2付着させた後、エアーを送風して陽圧環境下で前記殺菌剤を乾燥させてなり、前記殺菌空間の湿度を20〜60%RH、温度を25〜50℃、乾燥時間を30〜60分に組み合わせて前記殺菌剤が乾燥する条件を調整することを特徴とする空間表面の殺菌方法。 - 前記殺菌剤の微粒化は、前記殺菌剤とエアーを混合し平均粒子径を1〜500μmとして噴霧することにより行なう請求項1に記載の空間表面の殺菌方法。
- 前記殺菌空間の表面の乾燥に用いるエアーは、無菌化されていることを特徴とする請求項2に記載の空間表面の殺菌方法。
- 前記殺菌空間の表面が、ボトルを延伸ブロー成形するためのプリフォーム供給ライン、及びプリフォーム加熱、延伸ブロー成形、ボトル検査といった延伸ブロー成形工程における前記容器製造設備の表面である請求項1〜3何れかに記載の空間表面殺菌方法。
Priority Applications (4)
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