本发明专利技术公开了一种射线辐照耦合气态过氧化氢用于PET瓶坯的杀菌装置，包括瓶坯输送轨道、射线辐照杀菌段、气态过氧化氢杀菌段和加热段，瓶坯通过瓶坯输送轨道依次进入射线辐照杀菌段、气态过氧化氢杀菌段以及加热段完成全面杀菌，射线辐照预杀菌段对瓶坯外部杀菌；气态过氧化氢杀菌段对瓶坯的颈部和内部杀菌；加热段用于加速去除射线辐照产生的臭氧，活化附着在瓶坯上的气态过氧化氢以进一步增加杀菌效果，加速气态过氧化氢的挥发。本发明专利技术将射线辐照与气态过氧化氢进行耦合，分别针对瓶坯外表面、瓶坯内部及瓶坯颈部，达到协同增效的作用，杀菌效率高，保证瓶坯的无菌状态，降低物理杀菌能源消耗，同时减少气态过氧化氢用量，降低过氧化氢残留风险。低过氧化氢残留风险。低过氧化氢残留风险。
【技术实现步骤摘要】
一种射线辐照耦合气态过氧化氢用于PET瓶坯的杀菌装置
[0001]本专利技术涉及液体饮料无菌灌装
，具体涉及一种射线辐照耦合气态过氧化氢用于PET瓶坯的杀菌装置。
技术介绍
[0002]PET瓶是指以聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terepthalat，简称PET)聚酯为原料，经注塑、吹制而成的塑料包装瓶，广泛应用于饮料包装领域，并成为食品饮料领域发展速度最快的包装材料。PET无菌灌装技术是近几十年来发展成熟起来的，集光机电一体化技术、现代化学、物理学、微生物学、自动控制、计算机通讯等多项高新技术为一体的现代化饮料灌装生产技术，近年来，经过不断创新发展、产业链不断完善，已经逐步发展成为茶、果汁、蛋白饮料等主要生产方式。
[0003]PET瓶坯的灭菌是PET无菌灌装工艺中最关键的一步，要求灭菌过程既要有效的杀灭瓶坯上的微生物，清洗后无化学试剂残留，且还要求灭菌过程对于PET瓶坯的物理、化学性质无影响。目前PET无菌灌装生产过程中瓶坯的杀菌方式主要有过氧乙酸湿法杀菌、过氧化氢干法杀菌以及射线辐照(如高能电子束辐照、脉冲强光辐照、紫外线辐照及红外线辐照等)杀菌等。其中，传统PET无菌灌装生产线多采用过氧乙酸湿法杀菌，过氧乙酸湿法杀菌是指采用浓度为1800
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2000ppm过氧乙酸溶液对瓶坯内外持续喷射进行杀菌，用无菌水冲洗至过氧乙酸残留量0.5ppm以下，该方法杀菌效率高，但容易造成溶剂残留，且需要用大量的无菌水冲洗，能耗较高；而气态过氧化氢杀菌是指利用其强氧化性，形成具有强氧化能力的自由羟基以及活性衍生物，通过破坏微生物外部结构，引起微生物细胞渗透压改变而死亡，同时破坏微生物细胞内部DNA使其死亡而达到杀菌的目的。作为一种绿色环保的杀菌剂，液态过氧化氢杀菌应用的研究已经有超过100年历史，但液态过氧化氢需要较高的浓度和较长的接触时间才能杀死全部微生物。
[0004]现有技术中，CN10492210A公开了一种瓶坯杀菌装置，通过在旋转轮上设置通孔和连接管，将杀菌液注入瓶坯内部进行杀菌；CN111632169 A专利技术了一种瓶坯杀菌装置，采用分液盘、分配盘、喷嘴组件等对应杀菌通道，可深入瓶坯底部进行杀菌。上述两种杀菌装置均仅对瓶坯内部进行杀菌，对于瓶坯颈部及外部未进行杀菌，因此无法保证瓶坯的无菌状态。
[0005]综上所述，如何实现对瓶坯的全面杀菌，并重点针对瓶坯颈部螺纹处难以杀灭的微生物进行杀菌，保证瓶坯的无菌状态，降低物理杀菌时的能源消耗，同时减少气态过氧化氢的用量，降低过氧化氢残留的风险，已经成为亟需解决的问题。
技术实现思路
[0006]为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本专利技术的目的在于针对上述问题，提供一种射线辐照耦合气态过氧化氢用于PET瓶坯的杀菌装置，包括瓶坯输送轨道1、射线辐照杀菌段、气态过氧化氢杀菌段和加热段，其特征在于，瓶坯9通过瓶坯输送轨道1依次进入射线
辐照杀菌段、气态过氧化氢杀菌段以及加热段完成全面杀菌，其中，
[0007]射线辐照预杀菌段对瓶坯9进行外部杀菌；
[0008]气态过氧化氢杀菌段对瓶坯9的颈部和内部进行杀菌；
[0009]加热段用于加速去除射线辐照产生的臭氧，并活化附着在瓶坯9上的气态过氧化氢以进一步增加杀菌效果，加速气态过氧化氢的挥发。
[0010]优选的，射线辐照预杀菌段包括射线发生装置4、瓶坯输送星轮2、瓶坯翻转支撑导轨3、瓶坯抓手Ⅰ6和瓶坯翻转支撑构件15，瓶坯抓手Ⅰ6与瓶坯翻转支撑构件15固定连接，瓶坯翻转支撑构件15与瓶坯翻转支撑导轨3滑动连接，在瓶坯输送星轮2的带动下，瓶坯翻转支撑构件15沿瓶坯翻转支撑导轨3滑动；从瓶坯抓手Ⅰ6抓取瓶坯9颈部开始，瓶坯翻转支撑构件15在瓶坯翻转支撑导轨3的作用下带动瓶坯抓手Ⅰ6的外端逐渐向上转动从而带动瓶坯9由竖直方向逐渐翻转为水平方向，处于水平方向上的瓶坯9进入到射线发生装置4使瓶坯外表面9a接受射线辐照，离开射线发生装置4的瓶坯9在瓶坯翻转支撑构件15和瓶坯翻转支撑导轨3的作用下逐渐翻转为垂直方向，然后被输送至气态过氧化氢杀菌段。
[0011]优选的，射线发生装置4外设有隔离罩5，所述隔离罩5用于实现与外界隔离，避免射线辐照能量的损失以及射线辐照对操作人员造成辐射伤害；射线发生装置位于隔离罩5的内部上方位置，且当瓶坯9进入到射线发生装置4时，射线发生装置4位于瓶坯9的正上方。
[0012]优选的，射线发生装置4的射线辐照包括电子束辐照、紫外线辐照或者脉冲强光辐照中的任一种。
[0013]优选的，射线辐照预杀菌段的进出口处分别设置有传送转盘Ⅰ12和传送转盘Ⅱ，传送转盘Ⅰ12和传送转盘Ⅱ的侧面均等间距开设有与瓶坯9外形相配的卡坯槽，传送转盘Ⅰ12用于将瓶坯输送轨道1上的瓶坯9送入射线辐照预杀菌段，传送转盘Ⅱ用于将经射线辐照杀菌的瓶坯9送出射线辐照预杀菌段。
[0014]优选的，气态过氧化氢杀菌段包括连接管升降槽、瓶坯抓手Ⅲ、气态过氧化氢发生装置7、气态过氧化氢连接管8、过氧化氢杀菌密闭腔10、气态过氧化氢管路17、气态过氧化氢延长管18和气态过氧化氢导管19，气态过氧化氢连接管8滑动于连接管升降槽中,过氧化氢杀菌密闭腔10连接在气态过氧化氢连接管8的下端，过氧化氢杀菌密闭腔10的内壁均匀开设有多个微孔16，过氧化氢杀菌密闭腔10的内壁的顶部中心位置的微孔16与气态过氧化氢延长管18相连通，气态过氧化氢延长管18的下端开设有喷嘴20，气态过氧化氢通过气态过氧化氢管路17和气态过氧化氢导管19输送至过氧化氢杀菌密闭腔10，通过过氧化氢杀菌密闭腔10内壁上的微孔16喷雾至瓶坯内表面9b及瓶坯颈部9c进行杀菌的同时，通过喷嘴20将气态过氧化氢喷至瓶坯内表面9b，保证瓶坯9的底部充分接触到气态过氧化氢，保证杀菌效率。
[0015]优选的，瓶坯抓手Ⅲ围绕着气态过氧化氢发生装置7的轴线转动且均匀分布，所述瓶坯抓手Ⅲ与气态过氧化氢连接管8一一对应并做同轴同步转动，气态过氧化氢连接管8位于瓶坯抓手Ⅲ的正上方，瓶坯抓手Ⅲ抓取瓶坯9时，气态过氧化氢延长管18的最下端位于瓶坯9开口的正上方，随着瓶坯抓手Ⅲ的转动，气态过氧化氢连接管8逐渐下降，过氧化氢杀菌密闭腔10逐渐罩住瓶坯颈部9c，气态过氧化氢延长管18逐渐深入瓶坯内表面9b；当过氧化氢杀菌密闭腔10完全罩住瓶坯颈部9c时，微孔16和喷嘴20喷洒出气态过氧化氢以对瓶坯内表面9b及瓶坯颈部9c进行杀菌；杀菌完成后，气态过氧化氢连接管8逐渐升起，同时带动过
氧化氢杀菌密闭腔10和气态过氧化氢延长管18完全脱离瓶坯9，然后瓶坯9被输送至加热段。
[0016]优选的，气态过氧化氢杀菌段的进出口处分别设置有输送星轮Ⅰ和输送星轮Ⅱ，输送星轮Ⅰ和输送星轮Ⅱ均位于输送轨道支撑构件13之上，输送星轮Ⅰ和输送星轮Ⅱ分别等间距设置有用于抓取瓶坯9的瓶坯抓手Ⅱ和瓶坯抓手Ⅳ，且瓶坯抓手Ⅱ和瓶坯抓手Ⅳ分别与瓶坯抓手Ⅲ对应设置，瓶坯抓手Ⅱ用于抓取瓶坯输送轨道1上输送的经射线辐照杀菌过的瓶坯9并送入气态本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种射线辐照耦合气态过氧化氢用于PET瓶坯的杀菌装置，包括瓶坯输送轨道(1)、射线辐照杀菌段、气态过氧化氢杀菌段和加热段，其特征在于，瓶坯(9)通过瓶坯输送轨道(1)依次进入射线辐照杀菌段、气态过氧化氢杀菌段以及加热段完成全面杀菌，其中，射线辐照预杀菌段对瓶坯(9)进行外部杀菌；气态过氧化氢杀菌段对瓶坯(9)的颈部和内部进行杀菌；加热段用于加速去除射线辐照产生的臭氧，并活化附着在瓶坯(9)上的气态过氧化氢以进一步增加杀菌效果，加速气态过氧化氢的挥发。2.根据权利要求1所述的杀菌装置，其特征在于，射线辐照预杀菌段包括射线发生装置(4)、瓶坯输送星轮(2)、瓶坯翻转支撑导轨(3)、瓶坯抓手Ⅰ(6)和瓶坯翻转支撑构件(15)，瓶坯抓手Ⅰ(6)与瓶坯翻转支撑构件(15)固定连接，瓶坯翻转支撑构件(15)与瓶坯翻转支撑导轨(3)滑动连接，在瓶坯输送星轮(2)的带动下，瓶坯翻转支撑构件(15)沿瓶坯翻转支撑导轨(3)滑动；从瓶坯抓手Ⅰ(6)抓取瓶坯(9)颈部开始，瓶坯翻转支撑构件(15)在瓶坯翻转支撑导轨(3)的作用下带动瓶坯抓手Ⅰ(6)的外端逐渐向上转动从而带动瓶坯(9)由竖直方向逐渐翻转为水平方向，处于水平方向上的瓶坯(9)进入到射线发生装置(4)使瓶坯外表面9a接受射线辐照，离开射线发生装置(4)的瓶坯(9)在瓶坯翻转支撑构件(15)和瓶坯翻转支撑导轨(3)的作用下逐渐翻转为垂直方向，然后被输送至气态过氧化氢杀菌段。3.根据权利要求2所述的杀菌装置，其特征在于，射线发生装置(4)外设有隔离罩(5)，所述隔离罩(5)用于实现与外界隔离，避免射线辐照能量的损失以及射线辐照对操作人员造成辐射伤害；射线发生装置位于隔离罩(5)的内部上方位置，且当瓶坯(9)进入到射线发生装置(4)时，射线发生装置(4)位于瓶坯(9)的正上方。4.根据权利要求3所述的杀菌装置，其特征在于，射线发生装置(4)的射线辐照包括电子束辐照、紫外线辐照或者脉冲强光辐照中的任一种。5.根据权利要求2所述的杀菌装置，其特征在于，射线辐照预杀菌段的进出口处分别设置有传送转盘Ⅰ(12)和传送转盘Ⅱ，传送转盘Ⅰ(12)和传送转盘Ⅱ的侧面均等间距开设有与瓶坯(9)外形相配的卡坯槽，传送转盘Ⅰ(12)用于将瓶坯输送轨道(1)上的瓶坯(9)送入射线辐照预杀菌段，传送转盘Ⅱ用于将经射线辐照杀菌的瓶坯(9)送出射线辐照预杀菌段。6.根据权利要求1所述的杀菌装置，其特征在于，气态过氧化氢杀菌段包括连接管升降槽、瓶坯抓手Ⅲ、气态过氧化氢发生装置(7)、气态过氧化氢连接管(8)、过氧化氢杀菌密闭腔(10)、气态过氧化氢管路(17)、气态过氧化氢延长管(18)和气态过氧化氢导管(19)，气态过氧化氢连接管(8)滑动于连接管升降槽中,过氧化氢杀菌密闭腔(10)连接在气态过氧化氢连接管...
【专利技术属性】
技术研发人员：高彦祥，陈金定，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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