[发明专利]一种化学杀菌剂和辐照耦合对纸铝塑复合卷材杀菌的装置和方法

说明书

本发明公开了一种化学杀菌剂和辐照耦合的用于纸铝塑复合卷材杀菌的装置和方法，所述纸铝塑复合卷材依次经过预杀菌段Ⅰ、辐照段Ⅱ以及无菌热空气段Ⅲ，预杀菌段Ⅰ通过化学杀菌剂和红外辐照的协同作用钝化纸铝塑复合卷材表面的微生物，实现预杀菌；辐照段Ⅱ通过低强度的脉冲强光辐照，进一步激活化学杀菌剂，并在化学杀菌剂和脉冲强光辐照的协同作用下实现彻底杀菌；无菌热空气段Ⅲ用于清除纸铝塑复合卷材上残留化学杀菌剂。本发明中，化学杀菌剂浓度低，脉冲强光强度弱，避免了高浓度化学杀菌剂的残留和脉冲强光辐照对材料性质的破坏，红外加热和脉冲强光辐照的双重激活作用使化学杀菌剂充分活化，能够实现全面有效地杀菌，实现材料无菌化处理。

技术领域

本发明涉及液体饮料无菌灌装技术领域，具体涉及一种化学杀菌剂和辐照耦合对纸铝塑复合卷材杀菌的装置和方法。

背景技术

纸塑铝复合包装广泛应用于液体乳制品、液体饮料等的包装中，其包括纤维材料芯层(如：纸)，至少在芯层内侧面的热塑性塑料材料层(如：聚乙烯膜)，有的还有阻隔氧气的材料层(如：铝箔、乙烯乙烯醇(EVOH)箔等。在生产线的饮料包装机上，纸铝塑复合卷材从辊轴展开，为了延长包装产品的贮藏期，在填充前需要先对卷材进行杀菌。

化学杀菌是一种常用的杀菌方式。通常采用将纸铝塑复合卷材浸入液体化学杀菌剂(如：过氧化氢溶液、过氧乙酸溶液等)槽中进行杀菌。专利CN 103842257 B公开了一种将包装材料卷材输送到含有高温30％的过氧化氢水溶液的浴槽中进行杀菌，再通过干燥器件喷射空气流对包装材料进行干燥，采用这种杀菌方法化学杀菌剂的消耗量很大，需要持续向浴槽中添加化学杀菌剂维持一定的浓度，一方面包装材料卷材上存在化学杀菌剂残留的风险很大，另一方面工业生产中产生的废液对环境不友好。辐照处理是另一种有效的复合包装材料卷材的杀菌方式。专利CN 105705168 B公开了一种用于处理食物包装材料的电子束杀菌设备，至少一个电子束发射器沿着处理的材料的路径装配在框架上，在卷材导向通道的相对两侧，每个发射器包括真空管，由阴极发射的电子在真空管中由静电场加速，并从管中以电子束的形式射出并通过照射窗，从而当卷材垂直穿过导向通道移动时撞击包装材料的相应面。高剂量的电子束辐照虽然有较好的杀菌效果，但其对包装材料的性质产生不利的影响。

综上所述，如何避免高浓度化学杀菌剂的残留和脉冲强光辐照对纸铝塑复合材料性质的破坏，利用脉冲强光辐照的激活作用使化学杀菌剂充分活化，能够实现全面有效地杀菌，实现纸铝塑复合包装材料无菌化处理，已经成为亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本发明的目的在于针对上述问题，提供一种化学杀菌剂和辐照耦合的用于纸铝塑复合卷材杀菌的装置，包括预杀菌段Ⅰ、辐照段Ⅱ和无菌热空气段Ⅲ，其特征在于，所述纸铝塑复合卷材2依次经过预杀菌段Ⅰ、辐照段Ⅱ以及无菌热空气段Ⅲ，其中，预杀菌段Ⅰ通过化学杀菌剂和红外辐照的协同作用钝化纸铝塑复合卷材2表面的微生物，实现对纸铝塑复合卷材2的预杀菌；辐照段Ⅱ通过低强度的脉冲强光辐照，进一步激活化学杀菌剂，并在化学杀菌剂和脉冲强光辐照的协同作用下实现对纸铝塑复合卷材2的彻底杀菌；无菌热空气段Ⅲ用于清除纸铝塑复合卷材2上残留化学杀菌剂。

优选的，预杀菌段Ⅰ包括预杀菌室9，所述预杀菌室9设置有用于纸铝塑复合卷材2通过的预杀菌室入口5和预杀菌室出口10；所述预杀菌室入口5依次设置有引导壁Ⅰ3和引导辊Ⅰ4，用于引导纸铝塑复合卷材2垂直地进入预杀菌室入口5；预杀菌室9内壁两侧设置有用于向纸铝塑复合卷材2喷淋雾化杀菌剂的雾化喷嘴8和用于加热升温的红外灯6。

优选的，所述预杀菌室9是密闭的，且底部设置有用于抽出预杀菌室9内多余雾化杀菌剂的抽吸瓶14，所述抽吸瓶14包括抽吸瓶入口阀11、抽吸瓶体12和抽吸瓶出口阀13；所述雾化喷嘴8外接有杀菌剂管道7。