CN109152364B - 组合物用于减少纸浆悬浮液中的细菌孢子的用途和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含阳离子表面活性剂的组合物用于诱导制造纸、纸板或类似物的纸浆悬浮液中细菌内生孢子的发芽的用途，该阳离子表面活性剂包含伯或仲铵头部基团和线性未取代的C12‑烷基尾部。本发明还涉及用于定量减少用于制造纸、纸板或类似物的纸浆悬浮液中的细菌内生孢子的方法。该方法包括获得含水纸浆悬浮液，并向纸浆悬浮液施加所述组合物。使纸浆悬浮液中的阳离子表面活性剂与细菌内生孢子发生相互作用。因此诱导内生孢子的发芽并破坏微生物。

Description

组合物用于减少纸浆悬浮液中的细菌孢子的用途和方法
本发明涉及根据所附独立权利要求的前序部分的组合物用于定量减少制造纸、纸板或类似物的纸浆悬浮液中的细菌孢子的用途和方法。
细菌细胞通常存在于纸浆厂以及纸和纸板厂的含水环境中。通常使用各种措施例如将杀生物剂进料至工艺中来监测和限制该工艺中的细菌生长。然而，某些细菌细胞形成内生孢子，其对典型的细菌破坏方法(如热、消毒剂、化学杀生物剂、干燥、紫外线和电离辐射)具有高度抗性。内生孢子可以保持活力且长时间甚至多年休眠，直到外部条件变得有利，之后发生细菌内生孢子的转化，即发芽。
最终纸或纸板产品中内生孢子的量可能是个问题，尤其是如果产品意欲用于卫生目的、食品或饮料包装。因此，人们对纸和纸板的生产存在兴趣，以不仅减少细菌，还要减少休眠的内生孢子。
本发明的一个目的是最小化或可甚至消除现有技术中存在的缺点。
本发明的另一个目的是提供一种有效的方法，以用于定量减少纸浆厂、造纸厂或纸板厂的含水环境中的微生物和/或细菌孢子。
本发明的另一个目的是提供一种有效的组合物，以用于诱导纸浆厂、造纸厂或纸板厂的含水环境中的细菌内生孢子的发芽。
这些目的通过具有下面在独立权利要求的特征部分中呈现的特征的本发明来实现。
在从属权利要求中给出了本发明的一些优选实施方案。
所有描述的实施方案和优点在适用时适用本发明的所有方面，即用途和方法，即使并非总是如此明确说明。
根据本发明的包含含有伯或仲铵头部基团和线性未取代的C12-烷基尾部的阳离子表面活性剂的组合物的典型用途是用于诱导制造纸、纸板或类似物的纸浆悬浮液中的细菌内生孢子的发芽。
根据本发明的典型方法用于定量减少制造纸、纸板或类似物的纸浆悬浮液中的细菌孢子，该方法包括：
-获得含水纸浆悬浮液，
-向纸浆悬浮液施加包含阳离子表面活性剂的组合物，该阳离子表面活性剂包含伯或仲铵头部基团和线性未取代的C12-烷基尾部，
-使纸浆悬浮液中的阳离子表面活性剂与可能的微生物如细菌，和/或细菌内生孢子进行相互作用，和
-诱导内生孢子的发芽和/或破坏微生物。
现在令人惊讶地发现，包含伯或仲铵头部基团和线性未取代的C12-烷基尾部的阳离子表面活性剂与休眠的内生孢子有效地发生相互作用并诱导它们在纸浆悬浮液中发芽成营养体形式。发芽后，诸如细菌的微生物以营养体存在于纸浆悬浮液中，并且它们可以通过使用杀生物剂、加热或通过阳离子表面活性剂本身被容易地破坏。令人惊讶的是，阳离子表面活性剂可以成功地与包含各种干扰物质和固体颗粒，例如游离阳离子、矿物颗粒和纤维的复杂纸浆悬浮液基质中的休眠内生孢子发生相互作用。此外，阳离子表面活性剂还可以与纸浆悬浮液中存在的营养体形式的微生物如细菌发生相互作用并将其破坏。因此，本发明使得能够从含孢子的纸浆悬浮液制造卫生纸或纸板，这对于常规方法而言是困难或不可能的。
本发明包括获得包含木质纤维素纤维的含水纸浆悬浮液。含水纸浆悬浮液可包含来自机械制浆工艺和/或化学制浆工艺，如来自硫酸盐法制浆，化学热机械制浆工艺的原生纤维。纸浆悬浮液可以附加地或可替代地包含来自纸或纸板制造工艺的再生纤维和/或损纸。纤维可以是漂白的或未漂白的。
本发明适用于纸浆厂、纸板厂或造纸厂。
根据本发明的一个优选实施方案，阳离子表面活性剂是正十二烷基胺、十二烷基胍盐或它们的混合物，更优选正十二烷基胺或十二烷基胍盐，如十二烷基胍盐酸盐或十二烷基胍乙酸盐。甚至更优选地，阳离子表面活性剂可以是正十二烷基胺或十二烷基胍盐酸盐。
如上所述，使纸浆悬浮液中的阳离子表面活性剂与细菌内生孢子，和任选的还与可能的微生物如细菌发生相互作用。阳离子表面活性剂诱导细菌内生孢子的发芽。然后可以通过游离的未消耗的阳离子表面活性剂，另外的氧化性杀生物剂或通过加热来破坏发芽的内生孢子。例如，当纸浆悬浮液形成的纤维网在纸或纸板机的干燥部分进行干燥时，纸浆悬浮液经受加热。此外，阳离子表面活性剂可以直接与微生物如营养体细菌发生相互作用并将其破坏。
根据本发明的一个实施方案，该组合物可包含
-至少10重量％的阳离子表面活性剂，其包含伯或仲铵头部基团和线性未取代的C12-烷基尾部，
-有机溶剂，其包含至少一个-OH基团，和
-任选的水。
该组合物可包含10-60重量％，优选20-47重量％，更优选25-45重量％的阳离子表面活性剂，优选正十二烷基胺，十二烷基胍盐或它们的混合物，更优选正十二烷基胺或十二烷基胍盐，如十二烷基胍盐酸盐或十二烷基胍乙酸盐，优选十二烷基胍盐酸盐。优选地，考虑到溶解性和避免相分离，该组合物包含量尽可能多的阳离子表面活性剂。
该组合物可包含有机溶剂，该有机溶剂包含至少一个-OH基团以提供阳离子表面活性剂的溶解度。有机溶剂可以是具有至少一个-OH基团的任何有机溶剂，但优选有机溶剂选自二醇或醇，甚至更优选有机溶剂选自乙醇、异丙醇和二丙二醇。根据一个优选的实施方案，有机溶剂是二丙二醇，由于其低的可燃性，这在工业应用中是有利的。二丙二醇在此理解为氧代双丙醇异构体的混合物。有机溶剂通常改善组合物的稳定性和可泵送性。此外，如果需要，组合物可包含另外的稳定剂。
该组合物可包含10-90重量％，优选10-60重量％，更优选10-50重量％，甚至更优选20-47重量％，有时甚至更优选25-45重量％的有机溶剂。在组合物中，阳离子表面活性剂与有机溶剂的比例可以是10:90至60:40。根据一个优选的实施方案，阳离子表面活性剂与有机溶剂的比例可为约1:1。
根据一个优选的实施方案，该组合物除了阳离子表面活性剂和有机溶剂还包含水，以及如下所述的任选的杀生物剂。水用于将各种配方中的组合物总量加至100重量％。
在一些实施方案中，阳离子表面活性剂的溶解度可通过添加酸(例如盐酸)来改善。
该组合物可进一步包含杀生物剂，如水溶性杀生物剂。杀生物剂可以是非氧化性杀生物剂。在一个示例性实施方案中，非氧化性杀生物剂可包括戊二醛；2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺(DBNPA)；2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇(Bronopol)；氨基甲酸酯；5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)；2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)；1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷；双(三氯甲基)砜；2-溴-2-硝基苯乙烯；4,5-二氯-1,2-二硫醇-3-酮；2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮；1,2-苯并异噻唑啉-3-酮；邻苯二甲醛；季铵化合物(＝“quats”)，如正烷基二甲基苄基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵(DDAC)或链烯基二甲基乙基氯化铵；除了十二烷基胍盐之外的其他胍；双胍；吡啶硫酮；3-碘代丙炔基-N-丁基氨基甲酸酯；鏻盐；如四羟甲基硫酸鏻(THPS)；棉隆(dazomet)；2-(硫氰基甲硫基)苯并噻唑；亚甲基双硫氰酸酯(MBT)及其任意组合。优选非氧化性杀生物剂选自5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)。该组合物可包含0.01-20重量％，优选1-20重量％，更优选5-15重量％，甚至更优选7-10重量％的杀生物剂。杀生物剂通过减慢营养体的微生物和发芽的内生孢子的代谢来改善组合物的抗微生物效果。
在本发明的一个实施方案中，优选在施加包含阳离子表面活性剂的组合物之后并且在组合物施加点的下游，将氧化性杀生物剂加入纸浆悬浮液中。因此，在加入包含阳离子表面活性剂的组合物后，氧化性杀生物剂的添加提供了有效的后处理。氧化性杀生物剂快速破坏了诱导发芽后纸浆悬浮液中存在和/或在用组合物处理后残留的可能的营养体微生物，例如细菌。氧化性杀生物剂还降低了营养体的微生物过度生长的风险，这在某些情况中可能是由内生孢子的发芽引起的。在施加氧化性杀生物剂之前至少15分钟，优选至少30分钟，更优选至少90分钟向纸浆悬浮液施加包含阳离子表面活性剂的组合物。以这种方式，可保证阳离子表面活性剂和休眠的内生孢子的充分反应时间，以发芽成营养体形式。
根据本发明的一个实施方案，氧化性杀生物剂可以是选自氯；碱和碱土金属次氯酸盐；次氯酸；氯化异氰脲酸酯；溴；碱和碱土金属次溴酸盐；次溴酸；溴化氯；二氧化氯；臭氧；过氧化氢；过氧化合物，如过乙酸、过甲酸、过碳酸盐或过硫酸盐；卤代乙内酰脲，如单卤代二甲基乙内酰脲(如单氯代二甲基乙内酰脲)或二卤代二甲基乙内酰脲(如氯溴代二甲基乙内酰脲)；一氯胺；单溴胺；二卤胺；三卤胺；或其任何组合。碱和碱土金属次氯酸盐，例如次氯酸钠是优选的。向纸浆悬浮液施加以总的活性氯或过羧酸计为1-30ppm，优选5-20ppm，更优选7-10ppm的量的氧化性杀生物剂。
包含阳离子表面活性剂的组合物可以作为单一剂量，以恒定进料施加，或作为单独剂量以预定的时间间隔进行周期性的施加。根据一个实施方案，将包含阳离子表面活性剂的组合物连续施加至纸浆悬浮液。单一剂量或周期性施加可在纸浆厂或纸板厂或造纸厂的工艺变换例如生产停止后机器启动时进行。如果已知或怀疑原料可能被休眠的内生孢子污染，也可以使用单一剂量施加。在这种情况下，可以用组合物处理原料，然后引入纸或纸板制造工艺。
根据一个优选的实施方案，将包含阳离子表面活性剂的组合物施加至具有1-10重量％，优选3-10重量％，更优选3-7重量％的稠度的纸浆悬浮液。换言之，优选将组合物施加至所谓的浓浆。
通常，可以将包含阳离子表面活性剂的组合物施加至选自纸浆和/或损纸储存塔、纸浆浓缩机、纸浆和/或损纸碎浆机中的至少一个工艺位置。确切的位置尤其取决于施加是在纸浆厂还是在纸板/造纸厂进行。优选地，组合物在该工艺的早期施加，以保证组合物的阳离子表面活性剂与休眠的内生孢子之间发生相互作用的有效时间。例如，可以将组合物施加于循环管线，该循环管线将包含损纸且具有≥3％的稠度的稠浆悬浮液进料至损纸塔。以这种方式，相互作用的时间延长，甚至长达数小时。
根据本发明的一个实施方案，以在所选择的工艺位置的入口和出口之间提供负的Δ孢子值的量施加包含阳离子表面活性剂的组合物。负的Δ孢子值意味着从工艺位置入口处的纸浆悬浮液测量的内生孢子值高于从相同工艺位置的出口处的纸浆悬浮液测量的内生孢子值，即两个值之间的差为负值。基于活性阳离子表面活性剂，可以以使阳离子表面活性剂的剂量为1-1000ppm，优选10-500ppm，更优选50-200ppm的量向纸浆悬浮液施加该组合物。
根据本发明的一个实施方案，最迟在施加阳离子表面活性剂时将螯合剂如DTPA或EDTA加入至纸浆悬浮液中。螯合剂与纸浆悬浮液中存在的可能的阳离子发生相互作用，从而抑制它们对阳离子表面活性剂和内生孢子皮质之间相互作用的干扰。在另一个实施方案中，可以在施加阳离子表面活性剂之前向纸浆悬浮液中添加螯合剂，例如DTPA或EDTA，以保证螯合剂和阳离子表面活性剂之间的有效相互作用。以活性剂计算，螯合剂可以以1-100ppm，优选10-50ppm，更优选15-25ppm的量添加至纸浆悬浮液中。优选地，螯合剂选自EDTA或DTPA。当纸浆悬浮液中阳离子的浓度为至少5ppm时，使用螯合剂是尤其有利的。如果纸浆悬浮液包含Fe3+或Cu2+阳离子，则使用螯合剂是尤其有利的。如果纸浆悬浮液包含再生纤维，通常优选使用螯合剂。
在施加包含阳离子表面活性剂的组合物期间，纤维纸浆悬浮液的温度可以是至少+30℃，优选+40至+70℃。已经观察到，纸浆悬浮液的升高的温度改善了阳离子表面活性剂可获得的发芽效果。
纸浆悬浮液的pH优选在4-12的范围内，以保证阳离子表面活性剂和微生物和/或细菌内生孢子的最佳相互作用。
用包含阳离子表面活性剂的组合物处理的纸浆悬浮液可以形成为纸、纸板或纸巾的纤维网并干燥。本方法能够例如生产含有小于约2500cfu/g，优选小于约2000cfu/g，更优选小于约1500cfu/g，甚至更优选小于约1000cfu/g，或更优选小于约500cfu/g，或最优选小于约250cfu/g的微生物水平，即细菌水平的纸板。
实施例
在以下非限制性实施例中更详细地描述了本发明的一些实施方案。
实施例1
现场侧流试验在生产3层食品包装纸板的碱性制板机上进行，以测试根据本发明的包含对抗损纸塔(稠度3.5％，pH 7.2，氧化还原电势，ORP，+158mV)的总需氧菌和需氧孢子的阳离子表面活性剂的组合物1-1的效力。以150ppm将阳离子表面活性剂十二烷基胺加入(接触时间90分钟，180rpm)损纸样品中，之后在外部实验室对总需氧菌和需氧孢子数进行定量(平板计数琼脂，+45℃/+37℃，孵育2天)。在细菌孢子测定之前，将样品在+80℃下巴氏灭菌20分钟。结果如图1所示。左侧柱状图示出没有添加杀生物剂的损纸参考样品，右侧柱状图示出添加组合物1-1的损纸样品。
图1示出含有大量需氧细菌(14,000,000cfu/ml)以及需氧孢子(300cfu/ml)的未处理的损纸(3.5％的稠度，pH 7.2，ORP+158mV)。根据本发明的组合物1-1的使用将总需氧菌从14,000,000cfu/ml显著降低至200cfu/ml并且将需氧孢子从300cfu/ml显著降低至40cfu/ml。因此，获得的结果表明，组合物1-1能够以经济上可行的剂量有效地使损纸卫生化。最终，这种损纸的卫生处理使食品包装纸板厂能够生产每克干燥成品纸板的最大细菌含量为250cfu的最高卫生纸板等级。
实施例2
现场侧流试验在生产3层食品包装纸板的碱性制板机上进行，以测试根据本发明的包含对抗流入机械纸浆(稠度5.4％，pH 6.5，ORP-190mV)的总需氧菌和需氧孢子的阳离子表面活性剂的组合物1-2的效力。以150ppm将阳离子表面活性剂十二烷基胺加入(+48℃，75分钟，180rpm)纸浆样品中。在外部实验室对总需氧菌和需氧孢子数进行定量(平板计数琼脂，+45℃/+37℃，孵育2天)。在细菌孢子测定之前，将样品在+80℃下巴氏灭菌20分钟。结果如图2所示。左侧柱状图示出没有添加杀生物剂的纸浆参考样品，右侧柱状图示出添加组合物1-2的纸浆样品。
图2示出含有大量需氧细菌(1,000,000cfu/ml)且没有孢子(<10cfu/ml)的未处理的流入纸浆(稠度5.4％，pH 6.5，ORP-190mV)。由于组合物1-2的剂量，随着其水平从1,000,000cfu/ml降低至200cfu/ml，总需氧菌被有效杀死。因此，获得的结果表明，尽管具有高的纤维含量(5.4％稠度)和低的ORP(-190mV)，组合物1-2仍然能以经济上可行的剂量有效地使纸浆卫生化。最终，纸浆的卫生化使食品包装纸板厂能够生产每克干燥成品纸板的最大细菌含量为250cfu的最高卫生纸板等级。
实施例3
现场侧流试验在生产3层食品包装纸板的碱性制板机上进行，以测试根据本发明的方法对抗损纸塔(稠度3.5％，pH 7.2，ORP+65mV)的总需氧菌和需氧孢子的效力。将阳离子表面活性剂即组合物1-3，十二烷基胺(150ppm)加入(75分钟，180rpm)损纸样品中，然后用次氯酸钠(作为10ppm活性氯)进行后处理(30分钟，180rpm)，以改善对于营养体和发芽的细胞的杀灭效果。在外部实验室对总需氧菌和需氧孢子数进行定量(平板计数琼脂，+45℃/+37℃，孵育2天)。在细菌孢子测定之前，将样品在+80℃下巴氏灭菌20分钟。结果如图3所示。左侧柱状图示出没有添加杀生物剂的损纸参考样品，中间柱状图示出添加组合物1-3的损纸样品，右侧柱状图示出添加组合物1-3和次氯酸钠的损纸样品。
图3示出含有大量需氧细菌(37,000,000cfu/ml)和一些需氧孢子(70cfu/ml)的未处理的损纸(3.5％的稠度，pH 7.2，ORP+65mV)。组合物1-3的使用将总需氧菌从37,000,000cfu/ml的水平显著降低至1600cfu/ml并且还示出杀孢子效果，将需氧孢子数从70cfu/ml降低至30cfu/ml。通过在后处理后引入次氯酸钠(10ppm的活性氯)，进一步改善了细菌和孢子的杀灭效果。损纸的微生物质量得到了显著改善；总需氧菌含量从37,000,000cfu/ml降低至400cfu/ml，需氧孢子数从70cfu/ml降低至10cfu/ml。因此，获得的结果表明，根据本发明的方法提供了经济上可行的用于损纸卫生化的方案，其最终使食品包装纸板厂能够生产每克干燥成品纸板的最大细菌含量为250cfu的最高卫生纸板等级。
实施例4(参考)
进行实验室测试以测试次氯酸钠对损纸样品(稠度1.0％，pH 7.8，ORP+146mV)中的总的需氧菌和需氧孢子的杀灭效果，该损纸样品取自生产3层食品包装纸板的碱性制板机。通过使用平板计数琼脂(+45℃/+37℃，孵育2天)对总需氧菌和需氧孢子数进行定量。在细菌孢子测定之前，将样品在+80℃下巴氏灭菌20分钟。结果如图4所示。左侧柱状图示出没有添加杀生物剂且接触时间为1天的损纸参考样品，右侧柱状图示出添加次氯酸钠且接触时间为1天的损纸样品。
图4示出含有大量需氧细菌(650,000cfu/ml)和一些需氧孢子(70cfu/ml)的未处理的损纸(1.0％的稠度，pH 7.8，ORP+146mV)。次氯酸钠处理(10ppm的活性氯)仅显示弱的杀灭效果，因为尽管用了氯处理，总需氧菌水平仍然保持在较高水平(390,000cfu/ml)。类似地，次氯酸钠处理(10ppm的活性氯)对成熟孢子无效，因为需氧孢子含量保持接近初始水平(60cfu/ml)。因此获得的结果表明，单独的次氯酸钠(10ppm的活性氯)不能有效地使损纸卫生化。
实施例5
该试验在生产1层纸的中试造纸机中进行。该试验的目的是验证本发明在干纸成品中提供低量的需氧细菌和需氧细菌孢子的效力。根据本发明，使用包含40重量％的十二烷基胺，40重量％的二丙二醇和20重量％的水的组合物1-5。将其以100、150或300mg/l的剂量加入到具有2.25％稠度的纸浆悬浮液中。然后将纸浆悬浮液在+40℃下以120rpm混合30分钟。纸浆悬浮液由一批真正的被孢子污染的折叠盒纸板制成，其平均孢子含量为7000cfu/克干板。在中试造纸机中的所有纸浆悬浮液还用戊二醛(剂量：50ppm活性剂)进行后处理(5分钟，120rpm)，以保持对中试机器中的营养体细菌细胞的控制。根据用于纸和纸板的微生物学检查的ISO 8784-1标准，定量来自干纸成品中的总需氧菌(不进行巴氏灭菌)和需氧孢子(在+82℃下进行巴氏杀菌步骤10分钟)。
图5以及表1示出了在纸浆浆料中添加不同剂量的组合物1-5的情况下在中试造纸机中生产的干纸样品微生物学检查结果。
表1实施例5的结果
Figure BDA0001863279570000091
图5和表1示出参考纸含有大量的需氧细菌(1973cfu/g)和需氧细菌孢子(1423cfu/g)。这表明具有高的初始内生孢子含量的受污染的原料导致所生产的纸的随后污染。仅用戊二醛杀生物剂处理并不能降低所生产的纸中的孢子污染。
在每个测试剂量水平下使用根据本发明的组合物1-5显著降低了成品纸中内生孢子的水平。根据本发明的方法显示杀孢子效果将孢子数从1423cfu/g(参考)降低至414cfu/g(用100mg/l处理)或至20cfu/g(用150mg/l处理)或至18cfu/g(用300mg/l处理)。类似地，来自干纸的总需氧细菌数显著降低。因此，获得的结果表明，本发明以合理的剂量水平提供了用于纸成品消毒的可行解决方案，最终使食品包装纸和纸板厂能够生产每克干燥成品纸或纸板的最大细菌含量为250cfu的最高卫生纸板等级。
实施例6
进行该实验室测试以比较三种测试产品的杀生物效力，即包含戊二醛的常规杀生物剂组合物R(参考)；组合物1-6和2-6，其包含含有伯铵头部基团和线性未取代的C12-烷基尾部的阳离子表面活性剂和包含含有仲铵头部基团和线性未取代的C12-烷基尾部的阳离子表面活性剂。组合物R包含50重量％的戊二醛。组合物1-6包含40重量％的十二烷基胺，40重量％的二丙二醇和20重量％的水。组合物2-6包含35重量％的十二烷基胍盐酸盐和65重量％的二丙二醇。
测试产品对抗在取自生产食品包装纸板的造纸机的真正的工艺用水中的总需氧细菌和需氧孢子。在从工艺取样的那一刻，该真正的工艺用水含有大量的总需氧细菌(>100,000cfu/ml)和很少的需氧孢子(<100cfu/ml)。为了更好地评估产品对需氧孢子的效力，工艺用水中加标了额外的孢子，目标是使需氧孢子水平达到100,000cfu/ml。这种用于加标(spiking)的孢子溶液如下制备：将从造纸工艺中分离的真正的孢子形成细菌在+37℃下在改良的营养肉汤中预生长2天，之后收获成熟的孢子并通过使用离心和冷水进行洗涤。
在测试开始时，将加标孢子的工艺用水分成8个单独的样品。用组合物1-6处理两个样品，用组合物2-6处理两个样品，用常规组合物R处理两个样品。组合物的剂量是使得每个样品中活性剂的活性量相同(90mg/l)。另外，两个样品原样储存并用作0-参考样品，未添加任何杀生物剂。将样品在45℃下储存，180rpm下混合50分钟，然后定量总的需氧细菌(非巴氏杀菌样品)和需氧孢子(平板计数琼脂，+37℃，孵育2天)。在需氧孢子测定之前，将样品在+82℃下巴氏灭菌10分钟。结果以两个平行样品的平均值表示，如图6和表2所示。
表2实施例6的结果
Figure BDA0001863279570000111
对于0-参考样品，图6和表2中的结果清楚地显示，在用孢子加标后，工艺用水含有大量的总需氧细菌(379,000cfu/ml)，和需氧孢子(92,000cfu/ml)。组合物1-6有效地将总需氧细菌水平从379,000cfu/ml降低至5050cfu/ml并且将需氧孢子水平从92,000cfu/ml降低至2500cfu/ml。组合物2-6有效地将总需氧细菌水平从379,000cfu/ml降低至3300cfu/ml并且将需氧孢子水平从92,000cfu/ml降低至760cfu/ml。可以看出，组合物1-6和2-6在降低总需氧细菌以及需氧孢子方面都令人惊讶地有效。与之相比，参考组合物R对总细菌和需氧孢子无效。因此，获得的结果表明，根据本发明使用含有十二烷基胺或十二烷基胍盐酸盐作为活性剂的两种测试组合物1-6和2-6可有效地使具有高的总细菌和需氧孢子含量的造纸工艺流卫生化。
实施例7
进行该实验室测试以评估根据本发明的组合物1-7对于取自生产食品包装纸板的造纸机的真正的工艺用水中的总需氧细菌和需氧孢子的效力，该组合物1-7包含含有仲铵头部基团和线性未取代的C12-烷基尾部的阳离子表面活性剂。组合物包含35重量％的十二烷基胍盐酸盐和65重量％的二丙二醇。
开始时，工艺用水分为四个单独的样品；用组合物1-7处理两个样品，并将两个样品原样储存并用作0-参考(未添加杀生物剂的工艺用水)。将样品在45℃下储存，180rpm下混合30分钟，然后定量总的需氧细菌(非巴氏杀菌样品)和需氧孢子(平板计数琼脂，+37℃，孵育2天)。在需氧孢子测定之前，将样品在+82℃下巴氏灭菌10分钟。结果以两个平行样品的平均值表示，如图7和表3所示。
表3实施例7的结果
Figure BDA0001863279570000121
图7和表3中的结果显示，这样的工艺用水含有大量的总需氧细菌(1,162,500cfu/ml)和一些需氧菌孢子(70cfu/ml)。组合物1-7，活性剂剂量为90mg/l的十二烷基胍盐酸盐，显示出优异的对于工艺用水的卫生化效果。总的需氧细菌水平从1,162,500cfu/ml降至<100cfu/ml(其低于实际检测限)，需氧孢子水平从70cfu/ml降至20cfu/ml。因此，获得的结果表明，具有十二烷基胍盐酸盐作为活性剂的组合物1-7可以有效地用于使含有需氧细菌和细菌孢子的造纸工艺流卫生化。
即使参考目前似乎是最实用和优选的实施方案描述了本发明，但应理解，本发明不应限于上述实施方案，并且本发明还旨在涵盖落入所附权利要求范围内的不同修改和等同的技术方案。

Claims (22)

1.通过向至少一个工艺位置的纸浆悬浮液中施加一定量的包含阳离子表面活性剂的组合物用于诱导制造纸或纸板的纸浆悬浮液中细菌内生孢子的发芽中的用途，所述阳离子表面活性剂包含伯或仲铵头部基团和线性未取代的C12-烷基尾部，且所述阳离子表面活性剂选自正十二烷基胺或十二烷基胍盐，所述至少一个工艺位置选自纸浆和/或损纸储存塔、纸浆浓缩机、纸浆和/或损纸碎浆机，该一定量使向所述纸浆悬浮液提供以活性阳离子表面活性剂计为50-500ppm的阳离子表面活性剂的剂量。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述组合物包含
-至少10重量％的阳离子表面活性剂，
-有机溶剂，其包含至少一个OH基团，和
-任选的水。
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述阳离子表面活性剂是十二烷基胍盐酸盐。
4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述组合物包含10-60重量％的阳离子表面活性剂。
5.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述组合物包含25-45重量％的阳离子表面活性剂。
6.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述组合物包含10-90重量％的有机溶剂。
7.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述组合物包含10-60重量％的有机溶剂。
8.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述有机溶剂选自醇。
9.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述有机溶剂选自二醇。
10.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇和二丙二醇。
11.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述组合物包含杀生物剂。
12.根据权利要求11所述的用途，其特征在于，所述杀生物剂是非氧化性杀生物剂，其选自戊二醛、2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺、2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇、氨基甲酸酯、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷、双(三氯甲基)砜、2-溴2-硝基苯乙烯、4,5-二氯-1,2-二硫醇-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、邻苯二甲醛、季铵化合物、除十二烷基胍盐之外的其他胍、双胍、吡啶硫酮、3-碘丙炔基-N-丁基氨基甲酸酯、鏻盐、棉隆、2-(硫氰基甲硫基)苯并噻唑、亚甲基双硫氰酸酯、及其任意组合。
13.根据权利要求11或12所述的用途，其特征在于，所述组合物包含0.01-20重量％的所述杀生物剂。
14.用于定量减少用于制造纸或纸板的纸浆悬浮液中的细菌内生孢子的方法，该方法包括
-获得含水纸浆悬浮液，
-向至少一个工艺位置的纸浆悬浮液中施加一定量的包含阳离子表面活性剂的组合物，所述阳离子表面活性剂包含伯或仲铵头部基团和线性未取代的C12-烷基尾部，且所述阳离子表面活性剂选自正十二烷基胺或十二烷基胍盐，所述至少一个工艺位置选自纸浆和/或损纸储存塔、纸浆浓缩机、纸浆和/或损纸碎浆机，该一定量使向所述纸浆悬浮液提供以活性阳离子表面活性剂计为50-500ppm的阳离子表面活性剂的剂量，
-使纸浆悬浮液中的阳离子表面活性剂与细菌内生孢子发生相互作用，诱导内生孢子的发芽，和-通过使用杀生物剂、加热或通过阳离子表面活性剂本身破坏微生物。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述包含阳离子表面活性剂的组合物的施加量为提供所选择的工艺位置的入口和出口之间提供负的Δ孢子值的量。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，向所述纸浆悬浮液施加氧化性杀生物剂。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，向所述纸浆悬浮液施加以总活性氯或过羧酸计为1-30ppm的量的氧化性杀生物剂。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述氧化性杀生物剂选自卤代乙内酰脲、一氯胺、单溴胺、二卤胺、三卤胺或其任何组合。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述卤代乙内酰脲选自单卤代二甲基乙内酰脲或二卤代二甲基乙内酰脲或其任何组合。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述卤代乙内酰脲是单氯代二甲基乙内酰脲或氯溴代二甲基乙内酰脲。
21.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，最迟在施加阳离子表面活性剂时向所述纸浆悬浮液添加量为1-100ppm的螯合剂，作为活性剂。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述螯合剂是DTPA或EDTA。
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