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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Bereich
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mikrobizide und algizide
Zusammensetzung, ein mikrobizides und algizides Verfahren für ein Wassersystem
und ein Verfahren zur Herstellung einer mikrobiziden und algiziden
Zusammensetzung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf eine mikrobizide und algizide Zusammensetzung, ein mikrobizides
und algizides Verfahren für
ein Wassersystem und ein Verfahren zur Herstellung einer mikrobiziden
und algiziden Zusammensetzung, die dadurch charakterisiert sind, daß der Abbau
der effektiven Komponenten durch den Effekt ultravioletten Lichts
und von Kupferionen unterdrückt
ist, wenn die Zusammensetzung stehengelassen, gelagert oder draußen verwendet
wird.
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2. Beschreibung ähnlicher
Technik
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Verschiedene
Probleme, die durch Mikroorganismen und Algen verursacht werden,
sind in vielen Wassersystemtypen aufgetreten. Zum Beispiel wachsen
Bakterien wie Zooglea-artige Bakterien, filamentöse Bakterien, Eisenbakterien,
Schwefelbakterien, Nitrirungsbakterien und Sulfatreduzierungsbakterien,
Pilze wie Saprolegnia und Penicillium und Algen wie Blaualgen, Grünalgen und
Diatomeen in einem Kühlwassersystem des
offenen Zirkulationstyps. Schleim und Schlamm werden durch Anhaftung
und Anhäufung
von Verschmutzung mit weicher Schmutzbeschaffenheit, welche aus
einem Gemisch gebildet ist, das diese Mikroorganismen als Hauptkomponente,
anorganische Substanzen wie zum Beispiel Erde und Sand und Stäube enthält. Schleim
und Schlamm verursachen nicht nur eine Abnahme der Hitzeeffizienz
und einen schwachen Wasserfluß sondern
auch lokale Korrosion der Geräte
und Rohrleitung. Gelegentlich besitzen Bakterien, die im Wassersystem
gewachsen sind, direkt negative Auswirkungen auf die menschliche
Gesundheit. Zum Beispiel ist die Legionärskrankheit von Legionella-Bakterien
verursacht, die von Kühltürmen verstreut
wurden. In einem Wassersystem in der Papierherstellung wachsen verschiedene
Typen von Bakterien, Pilzen und Hefen, und Schleim wird gebildet.
Schleim verursacht nicht nur Fehler im Produkt wie zum Beispiel
Löcher,
Flecken und Augen, die die Qualität des Produktes vermindern,
sondern dringen auch in das hergestellte Papierblatt ein, um die
Produktivität
zu vermindern.
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Um
die Schwierigkeiten zu verhindern, die durch Mikroorganismen und
Algen, wie zum Beispiel die oben beschriebenen, verursacht werden,
wurde bisher zum Wassersystem ein auf Chlor-beruhendes oxidierendes
Agenz, wie zum Beispiel Hypochlorid zugegeben. Es wurde in Betracht
gezogen, daß im
allgemeinen das Wachstum von Mikroorganismen und Algen unterdrückt werden
kann, wenn die Restkonzentration des Chlors im Wasser 5 mg Cl/l
oder höher
beträgt.
Der Abbau des auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittels, wie zum Beispiel
Hypochlorid, neigt jedoch dazu durch die Einwirkung von ultraviolettem
Licht beschleunigt zu werden. Wenn ein mikrobizides und algizides
Mittel in einen Plastikcontainer oder ähnliches gegeben und gelagert oder
draußen
stehen gelassen wird, wird das auf Chlor-beruhende Oxidationsmittel
als die effektive Komponente durch die Einwirkung von ultravioletten
Licht abgebaut. Nachdem das mikrobizide und algizide Mittel in Wasser
aufgelöst
ist, ist es in einem Kühlwassersystem
des offenen Zirkulationstyps schwer das Kühlwasser komplett vom Licht
abzuschirmen. Darüber
hinaus wird, wenn Kupfer oder eine Kupferlegierung als Leitungsmaterial
und in einem Wärmetauscher
in dem Wassersystem verwendet wird, und Kupferionen ins Wasser eluiert
werden, der Abbau des auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittel, wie
zum Beispiel Hypochlorid weiter beschleunigt.
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Es
ist bekannt, das die effektive Chlorkomponente durch Zugabe von
Sulfonamidsäure
oder einem Salz davon zu einem Hypochlorid stabilisiert werden kann,
so daß N-Monochlorsulfonamidsäure, N,N-Dichlorsulfonamidsäure oder
Salze davon gebildet werden. Dennoch verbleibt, sogar wenn die Stabilisierung
durch Zugabe von Sulfonamidsäure
oder einem Salz davon erreicht wird, ein Problem im Bezug auf die
Stabilität
des Mittels, wenn der Behälter
des Mittels draußen
plaziert und ultravioletten Licht ausgesetzt wird.
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Bernhardt
et al. (EP-A-0 252 483) offenbaren zwei Methoden zur Zubereitung
oxidierender Zusammensetzungen, welche die Zugabe wäßrigen Sulfamats,
wäßrigen Natriumhydroxids
und Natriumhypochlorids umfassen, wobei die resultierenden Lösungen einen
berechneten pH von > 13
aufweisen (Spalte 4, Zeile 35 bis Spalte 5, Zeile 21). Jakobs et
al. (US-A-5,064,554)
offenbaren oxidierende Zusammensetzungen mit einem berechneten pH > 13, die Monochlorsulfamat
(resultierend aus der Reaktion von Sulfonamidsäure oder einem Salz davon und
einem auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittel) und einen aktiven Chlor-Donator
(Beispiel 1, Anspruch 1 und Spalte 4, Zeile 14-23) umfassen. Golton
et al. (US-B-3 749 672) und Rutkiewic (US-B-3 767 586) offenbart
die Zubereitung von stabilen wäßrigen Systemen,
die eine N-Wasserstoffverbindung und ein Hypobromid, Hypochlorid
im Gleichgewicht mit der korrespondierenden N-Haloverbindung oder
Verbindungen enthalten, die Stabilität wird durch Einschluß eines
Puffers, der den pH des Systems zwischen 4 und 11 hält (Zusammenfassung),
zur Verfügung
gestellt. Rees et al. (WO 01/00029 A) offenbart die antimikrobielle
Wirksamkeit und Lagerstabilität
gepufferter (pH zwischen 2 und 10) N-Chlorsulfamatlösungen, die mit anderen bekannten
Hypochlorid-stabilisierenden Mitteln dotiert sind, zum Beispiel
5,5-Dialkylhydantionen, Arylsulfonamiden und Succinimiden (Zusammenfassung,
Seite 3, Zeile 25 bis Seite 4, Zeile 12 und Seite 20, Zeile 10 bis Seite
21, Zeile 6). In einer anderen Ausführungsform offenbart Rees et
al. eine Methode zur Beherrschung einer Mikrobenpopulation in einem
Verfahrensstrom oder in einem Kühlturm,
die die Zugabe der stabilisierten wäßrigen Hypochlorid-Lösung zum
System umfaßt,
umfassend Sulfamat, Hypochlorid und eine Dotiersubstanz (Seite 5,
Zeile 20 bis 26). Jedes dieser Dokumente des Stands der Technik
scheitert daran zu Lehren oder Nahezulegen, daß der Abbau des auf Chlor-beruhenden
Oxidationsmittel durch Aufrechterhalten des pHs einer mikrobiziden
und algiziden Zusammensetzung, die ein auf Chlor-breruhendes Oxidationsmittel
und eine Sulfamidsäure
oder ein Salz davon bei einem pH von 13 oder größer in der Anwesenheit einer
Azol-Verbindung enthält,
unterdrückt
werden könnte
und die hohe Konzentration des restlichen Chlors beibehalten werden könnte.
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Daher
wurde eine mikrobizide und algizide Zusammensetzung und ein mikrobizides
und algizides Verfahren für
ein Wassersystem, in dem der Verlust der effektiven Komponenten,
sogar wenn die Zusammensetzung gelagert oder verwendet wird oder
das Verfahren in einer Umgebung, die ultraviolettem Licht ausgesetzt ist
und in der Anwesenheit von Kupferionen, ausgeführt wird, unterdrückt werden
kann, gewünscht.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung hat als ein Ziel eine mikrobizide und algizide
Zusammensetzung und ein mikrobizides und algizides Verfahren für ein Wassersystem,
in welchem der Abbau der effektiven Komponenten durch den Effekt
von ultraviolettem Licht und Kupferionen unterdrückt werden kann, sogar wenn
die Zusammensetzung stehen gelassen, gelagert oder draußen verwendet
wird oder das Verfahren draußen
ausgeführt wird
und ein Verfahren zur Herstellung der mikrobiziden und algiziden
Zusammensetzung zur Verfügung
zu stellen.
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Als
das Ergebnis umfangreicher Studien dieser Erfinder, um das oben
genannte Ziel zu erreichen, wurde gefunden, daß der Abbau auf Chlor-beruhender
Oxidationsmittel durch Halten des pH eine mikrobiziden und algiziden
Zusammensetzung, die das auf Chlor-beruhende Oxidationsmittel und
Sulfamidsäure
oder ein Salz davon umfaßt,
bei 13 oder größer, unterdrückt werden
konnte und daß der
Abbau des auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittels effektiver unterdrückt wurde,
wenn eine Azol-Verbindung enthalten war und die hohe Restkonzentration
des Chlors beibehalten werden konnte. Die vorliegende Erfindung
ist auf Grundlage des oben genannten Wissens vervollständigt worden.
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Die
vorliegende Erfindung stellt zur Verfügung:
- (1)
eine mikrobizide und algizide Zusammensetzung, die ein auf Chlor-beruhendes
Oxidationsmittel und Sulfamidsäure
oder ein Salz davon umfaßt
und ein pH von 13 oder größer aufweist;
- (2) eine Zusammensetzung beschrieben in (1), wobei das auf Chlor-beruhende
Oxidationsmittel Natriumhypochlorid ist;
- (3) eine Zusammensetzung jeweils beschrieben in (1) und (2),
wobei ein Gehalt der Sulfamidsäure
oder eines Salzes davon in einem Bereich von 0,3 bis 1,5 mol/l pro
1 mol verfügbaren
Chlors in dem auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittel vorliegt;
- (4) eine Zusammensetzung jeweils beschrieben in (1), (2) und
(3), wobei ein Gehalt des auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittels
in einem Bereich von 3 bis 12 Gew.% vorliegt, ausgedrückt als
Gehalt des verfügbaren
Chlors;
- (5) eine mikrobizide und algizide Zusammensetzung, die ein auf
Chlor-beruhendes Oxidationsmittel, eine auf Azol-beruhende Verbindung
und Sulfamidsäure
oder ein Salz davon umfaßt;
- (6) eine Zusammensetzung beschrieben in (5), die ein pH von
13 oder größer aufweist;
- (7) eine Zusammensetzung beschrieben in jeweils (5) und (6),
wobei das auf Chlorberuhende Oxidationsmittel Natriumhypochlorid
ist;
- (8) eine Zusammensetzung jeweils beschrieben in (5), (6) und
(7), wobei die auf Azolberuhende Verbindung Benzotriazol oder Tolyltriazol
ist;
- (9) eine Zusammensetzung jeweils beschrieben in (5), (6), (7)
und (8), wobei ein Gehalt von Sulfamidsäure oder eines Salzes davon
im Bereich von 0,3 bis 1,5 mol/l pro 1 mol verfügbaren Chlors in dem auf Chlor-beruhenden
Oxidationsmittel vorliegt;
- (10) eine Zusammensetzung beschrieben in jeweils (5), (6), (7),
(8) und (9), wobei ein Gehalt der auf Azol-beruhenden Verbindung
in einem Bereich von 0,05 bis 3 Gew.% vorliegt;
- (11) eine Zusammensetzung beschrieben in (5), (6), (7), (8),
(9) und (10), wobei ein Gehalt des auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittels
in einem Bereich von 3 bis 12 Gew.% vorliegt, ausgedrückt als
Gehalt des verfügbaren
Chlors;
- (12) ein mikrobizides und algizides Verfahren für ein Wassersystem,
welches die Zugabe eines auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittels,
einer auf Azol-beruhenden Verbindung und Sulfamidsäure oder
eines Salzes davon zu dem Wassersystem umfaßt;
- (13) ein Verfahren beschrieben in (12), wobei das auf Chlor-beruhende
Oxidationsmittel Natriumhypochlorid ist;
- (14) eine Verfahren jeweils beschrieben in (12) und (13), wobei
die auf Azol-beruhende Verbindung Benzoltrialzol oder Tolyltrialzol
ist;
- (15) ein Verfahren zur Herstellung einer mikrobiziden und algiziden
Zusammensetzung welches das Zubereiten einer wäßrigen Lösung, die mindestens Sulfamidsäure oder
ein Salz davon, einen pH-Regulator und eine auf Azol-beruhende Verbindung
und danach das Hinzufügen
eines auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittels zu der zubereiteten
wäßrigen Lösung, umfaßt;
- (16) ein Verfahren beschrieben in (15), wobei das auf Chlor-beruhende
Oxidationsmittel Natriumhypochlorid ist;
- (17) ein Verfahren jeweils beschrieben in (15) und (16), wobei
ein Gehalt des auf Chlor-beruhenden
Oxidationsmittel in einem Bereich von 3 bis 12 Gew.% vorliegt, ausgedrückt als
Gehalt des verfügbaren
Chlors;
- (18) ein Verfahren jeweils beschrieben in (15), (16) und (17),
wobei ein Gehalt von Sulfamidsäure
oder eines Salzes davon in einem Bereich von 0,3 bis 1,5 mol/l pro
1 mol verfügbaren
Chlors in dem auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittel vorliegt;
- (19) ein Verfahren jeweils beschrieben in (15), (16), (17) und
(18), wobei die wäßrige Lösung mindestens Sulfamidsäure oder
ein Salz davon und einen pH-Regulator umfaßt, des weiteren eine auf Azol-beruhende Verbindung
umfaßt;
und
- (20) ein Verfahren jeweils beschrieben in (15), (16), (17),
(18) und (19), wobei eine Gehalt der auf Azol-beruhenden Verbindung
in einem Bereich von 0,05 bis 3 Gew.% vorliegt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
ein Systemdiagramm eines zirkulierenden Wassersystems, das in den
Beispielen verwendet wird. Die Nummern in 1 haben
die folgenden Bedeutungen:
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- 1
- Wasserbehälter
- 2
- Pumpe
- 3
- ein
Durchflußmeßgerät
- 4
- ein
Kupferrohr
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine mikrobizide und
algizide Zusammensetzung, die ein auf Chlor-beruhendes Oxidationsmittel
und eine Sulfamidsäure
oder ein Salz davon umfaßt
und ein pH von 13 oder größer besitzt.
Die zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine mikrobizide und
algizide Zusammensetzung, die ein auf Chlor-beruhendes Oxidationsmittel,
eine auf Azol-beruhende Verbindung und eine Sulfamidsäure oder
ein Salz davon umfaßt.
In der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wird es bevorzugt, daß die mikrobizide
und algizide Zusammensetzung einen pH von 13 oder größer besitzt.
Das mikrobizide und algizide Verfahren für ein Wassersystem der vorliegenden
Erfindung umfaßt
das Hinzufügen
eines auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittel, einer auf Azol-beruhenden
Verbindung und einer Sulfamidsäure
oder eines Salzes davon zu einem Wassersystem. Durch die Verwendung
der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung oder in Übereinstimmung
mit den Verfahren der vorliegenden Erfindung wird der Abbau der
effektiven Komponenten sogar in einem Umfeld, das dem ultravioletten
Licht ausgesetzt ist, unterdrückt.
Daher wird die hohe Konzentration des Restchlors erhalten und der
mikrobizide und algizide Effekt wird wirksam gezeigt. Der Bildung
von Schleim in einem Kühlwassersystem
oder ähnlichem
kann vorgebeugt werden, und angehefteter Schleim kann zerteilt werden.
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Das
auf Chlor-beruhende Oxidationsmittel, das in der vorliegenden Erfindung
verwendet wird, ist nicht besonders beschränkt. Beispiele des auf Chlor-beruhenden
Oxidationsmit tels umfassen Chlorgas, Chlordioxid, Hypochlorsäure und
Salze davon, Chlorsäure
und Salze davon, Perchlorsäure
und Salze davon und chlorierte Isocyanursäure und Salze davon. Unter
diesen auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittel werden Hypochlorsäure und
Salze davon bevorzugt. Beispiele für das Salz der Hypochlorsäure umfassen
Natriumhypochlorid, Kaliumhypochlorid, Calziumhypochlorid und Bariumhypochlorid.
In der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt
des auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittels nicht besonders eingeschränkt. Es wird
bevorzugt, daß der
Gehalt des auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittel in einem Bereich
von 3 bis 12 Gew.% liegt, ausgedrückt als der Gehalt des verfügbaren Chlors
und bevorzugter in einem Bereich von 4 bis 8 Gew.%, ausgedrückt als
der Gehalt des verfügbaren
Chlors.
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Das
Salz der Sulfamidsäure,
das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele
des Salzes der Sulfamidsäure
umfassen Natriumsulfamat, Kaliumsulfamat, Calziumsulfamat, Stronziumsulfamat,
Bariumsulfamat, Eisensulfamat und Zinksulfamat. Die Sulfamidsäure und
die Salze davon können
einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehreren verwendet
werden.
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Hypochloridionen
und Sulafamidsäure
reagieren miteinander wie in den folgenden Gleichung gezeigt und
ein N-Monochlorsulfamationen oder ein N,N-Dichlorsulfamationen wird
gebildet, um die effektiven Komponenten des auf Chlor-beruhenden
Oxidationsmittel zu stabilisieren. ClO– +
H2NSO3H → HClNSO3 – + H2O 2ClO– + H2NSO3H + H+ → Cl2NSO3 – +
2H2O
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In
der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt der
Sulfamidsäure
und des Salzes davon nicht besonders eingeschränkt. Es wird bevorzugt, daß der Gehalt
der Sulfamidsäure
und des Salzes davon in einem Bereich von 0,3 bis 1,5 mol/l und
bevorzugter in einem Bereich von 1 bis 1,5 mol/l pro 1 mol verfügbaren Chlors
in dem auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittel liegt.
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In
der ersten Ausführungsform
der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die das auf Chlor-beruhende
Oxidationsmittel und Sulfamidsäure
oder ein Salz davon umfaßt,
besitzt die Zusammensetzung ein pH von 13 oder größer und
bevorzugt 13,5 oder größer. In
der zweiten Ausführungsform
der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die das auf Chlorberuhende
Oxidationsmittel, eine Azol-Verbindung und Sulfamidsäure oder
ein Salz davon umfaßt,
wird bevorzugt, daß die
Zusammensetzung einen pH von 13 oder größer oder bevorzugter 13,5 oder
größer besitzt.
Wenn die Zusammensetzung einen pH kleiner als 13 besitzt, vermindert
sich der stabilisierende Effekt des auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittels,
und es besteht die Möglichkeit,
daß die
Rate der Verminderung der Konzentration des restlichen Chlors ansteigt.
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Die
Azol-Verbindung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
ist eine aromatische Verbindung, die einen fünfgliedrigen Ring besitzt,
der zwei oder mehrere Heteroatome besitzt. Beispiele der Azol-Verbindung,
die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfassen Azol-Verbindungen
mit einem einzelnen Ring, wie zum Beispiel Imidazol, Pyrazol, Oxazol,
Tiazol, Triazol und Tetrazol; kondensierte Azol-Verbindungen mit
mehreren Ringen, wie zum Beispiel Benzimidazol, Benzoxazol, Benzisooxazol,
Benzothiazol, Mercaptobenzimidazol, Mercaptomethylbenzimidazol,
Mercaptobenzothiazol, Benzotriazol, Totyltriazol, Indazol, Purin,
Imidazothiazol und Pyrazoxazol; und Salze dieser Azol-Verbindungen,
wenn die Azol-Verbindungen Salze bilden. Die Azol-Verbindung kann
einzeln oder in Kombination von zwei oder mehreren verwendet werden.
In der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, ist der Gehalt
der Azol-Verbindung nicht besonders eingeschränkt. Es wird bevorzugt, daß der Gehalt
der Azol-Verbindung in einem Bereich von 0,05 bis 3 Gew.% und bevorzugter
in einem Bereich von 0,1 bis 2 Gew.% liegt.
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Das
Wassersystem, in welchem das mikrobizide und algizide Verfahren
der vorliegenden Erfindung angewendet wird, ist nicht besonders
eingeschränkt.
Beispiele des Wassersystems umfassen Kühlwassersysteme, Wassersysteme
in Papier- und Zeltstoffherstellungsverfahren, staubsammelnde Wassersysteme,
Reinigungswassersysteme und Brunnenwassersysteme. In den mikrobiziden
und algiziden Verfahren der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren
für das
Hinzufügen
des auf Chlor-beruhenden Oxidationsmittels, der Azol-Verbindung
und der Sulfamidsäure
oder des Salzes davon nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel können das
auf Chlor-beruhende Oxidationsmittel, die Azol-Verbindung und die
Sulfamidsäure
oder das Salz davon jeweils separat hinzugefügt werden, zwei dieser Komponenten
können
gleichzeitig hinzugefügt
werden, und die verbleibende Komponente kann separat hinzugefügt werden
oder die drei Komponenten können
gleichzeitig hinzugefügt
werden. Unter diesen Verfahren des Hinzufügens wird es bevorzugt, daß die Zusammensetzung,
die das auf Chlor- beruhende
Oxidationsmittel, die Azol-Verbindung und die Sulfamidsäure oder
das Salz davon umfaßt,
im Voraus zubereitet wird und das die zubereitete Zusammensetzung
dem Wassersystem hinzugefügt
wird. Durch die Zubereitung der Zubereitung, die das auf Chlor-beruhende
Oxidationsmitten, die Azol-Verbindung und die Sulfamidsäure oder
das Salz davon umfaßt,
im Voraus, kann der Verlust der effektiven Komponenten der Zusammensetzung
durch Abbau verhindert werden.
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Durch
die Verwendung der Zusammensetzung der vorliegenden Verbindung oder
in Übereinstimmung mit
dem Verfahrens der vorliegenden Erfindungen kann die hohe Konzentration
des Restchlors beibehalten werden, und der mikrobizide und algizide
Effekt kann eine Wassersystem wirksam gezeigt werden, sogar wenn das
Wassersystem in einem Umfeld ist, das ultraviolettem Licht oder
Kupfer ausgesetzt ist, oder Kupferlegierungen für Rohre und Wärmetauscher
in dem Wassersystem verwendet werden.
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Als
pH-Regulator, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
können
konventionelle Alkaliverbindungen verwendet werden, und Natriumhydroxid
und Kaliumhydroxid werden bevorzugt.
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In
dem Verfahren zur Herstellung einer mikrobiziden und algiziden Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zur Zubereitung einer
wäßrigen Lösung, die
Sulfamidsäure
oder das Salz davon und den pH-Regulator umfaßt, nicht besonders eingeschränkt. Die
Azol-Verbindungen und/oder andere Mittel können in Kombination vorliegen.
Die Reihenfolge des Hinzufügens
von Wasser und Sulfamidsäure
oder des Salzes davon ist nicht besonders eingeschränkt.
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Gemäß des Prozesses
zur Herstellung einer mikrobiziden und algiziden Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung kann die mikrobizide und algizide Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung sicher hergestellt werden, ohne eine
Verminderung der Konzentration der effektiven Komponenten zu verursachen.
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Um
die Vorteile der vorliegenden Erfindung zusammenzufassen: der Abbau
der effektiven Komponenten wird verhindert und die hohe Restkonzentration
des Chlors wird, aufgrund des Vorliegens der Kombination des auf
Chlor-beruhenden Oxidationsmittels und der Sulfamidsäure oder
eines Salzes davon beibehalten, und die alkalischen Bedingungen
werden bei ei nem pH von 13 oder größer gehalten. Durch das weitere
Hinzufügen
der Azol-Verbindung wird eine noch höhere Konzentration des Restchlors
beibehalten, und der mikrobizide und algizide Effekt auf die Wassersysteme
wird noch wirksamer gezeigt. Gemäß des Verfahrens
zur Herstellung einer mikrobiziden und algiziden Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung kann die mikrobizide und algizide Zusammensetzung
sicher hergestellt werden, ohne eine Verminderung der Konzentration
des restlichen Chlors zu verursachen.
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BEISPIELE
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden spezieller unter Bezug auf
die Beispiele beschrieben werden. Dennoch ist die vorliegende Erfindung
nicht auf die Beispiele beschränkt.
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In
den Beispielen und den Vergleichsbeispielen wurde die Konzentration
des Restchlors unter Verwendung des Verfahrens der Titration mit
Jod, beschrieben in Japanese Industrials Standard K 0101 28.3, gemessen.
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In
den Beispielen 1 bis 13 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 wurden
die mikrobiziden und algiziden Zusammensetzungen durch das Zubereiten
einer gemischten wäßrigen Lösung aus
Wasser und Komponenten, die Natriumhypochlorid ausschlossen, gefolgt
durch das Hinzufügen
einer wäßrigen Lösung Natriumhypochlorid
zu zubereiteten Lösung,
zubereitet.
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In
den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 wurden
die zubereiteten mikrobiziden und algiziden Zusammensetzungen jeweils
in eine weiße
enghalsige Polyethylenflasche mit einer Kapazität von 100 ml gegeben. Die Flaschen
wurden in einem thermostatischen Gefäß, das auf 40°C oder 60°C gehalten wurden,
unter Bedingung bei denen die Flaschen gegenüber Außenlicht abgeschirmt waren,
stehen gelassen. Die Konzentration des Restchlors in der Zusammensetzung
wurde nach 0, 6, 14, und 20 Tagen gemessen.
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Beispiel 1
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde aus 12,4 g Wasser,
15,6 g einer 48%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung, 12,0
g Sulfamidsäure
und 60,0 g einer wäßrigen Natriumhypochloridlösung, die
12 Gew.% verfügbaren
Chlors enthält,
zubereitet. Die zubereitete mikrobizide und algizide Zusammensetzung
besitzt einen pH von 13,4.
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Die
Konzentration des restlichen Chlors in der mikrobiziden und algiziden
Zusammensetzung betrug: 7,2 Gew.% direkt nach der Zubereitung, 7,0
Gew.% nach 6 Tagen, 6,9 Gew.% nach 14 Tagen und 6,8 Gew.% nach 20
Tagen, wenn die Zusammensetzung bei 40°C stehen gelassen wurde; und
7,2 Gew.% direkt nach der Zubereitung, 6,2 Gew.% nach 6 Tagen, 4,9
Gew.% nach 14 Tagen und 4,8 Gew.% nach 20 Tagen, wenn die Zusammensetzung
bei 60°C
stehen gelassen wurde.
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Beispiel 2
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde in Übereinstimmung
mit den gleichen Verfahren die in Beispiel 1 durchgeführten wurden
zubereitet, mit dem Unterschied, daß 6,2 g Wasser und 19,3 g des 48%igen
wäßrigen Hydroxids
verwendet wurden. Die zubereitete mikrobizide und algizide Zusammensetzung besitzt
einen pH von 13,8. Die Konzentration des restlichen Chlors wurde
in Übereinstimmung
mit demselben Verfahren wie im Beispiel 1 gemessen.
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Beispiel 3
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde aus 11,9 g Wasser,
15,6 g einer 48%igen wäßrigen Natriumhydoxidlösung, 12,0
g Sulfamidsäure,
60,0 g einer wäßrigen Natriumhypochloridlösung, die 12
Gew.% verfügbaren
Chlors und 0,5 g Benzotriazol umfaßt, zubereitet. Die zubereitete
mikrobizide und algizide Zusammensetzung besitzt einen pH von 13,4.
Die Konzentration des restlichen Chlors wurde in Übereinstimmung
mit demselben Verfahren wie im Beispiel 1 gemessen.
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Beispiel 4
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde gemäß derselben
Verfahren wie die in Beispiel 3 durchgeführten zubereitet, mit dem Unterschied,
daß 8,2
g Wasser und 19,3 g einer 48%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösunbg verwendet
wurden. Die zubereitete mikrobizide und algizide Zusammensetzung
besitzt einen pH von 13,8. Die Konzentration des Restchlors wurde
in Übereinstimmung
mit demselben Verfahren wie im Beispiel 1 gemessen.
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Vergleichsbeispiel 1
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Eine
mikrobizide und eine algizide Zusammensetzung wurde aus 39,5 g Wasser,
60,0 g einer wäßrigen Natriumhydrochloridlösung, die
12 Gew.% verfügbaren
Chlors und 0,5 g Benzo triazol umfaßt, zubereitet. Die zubereitete
mikrobizide und algizide Zusammensetzung besitzt einen pH von 13,0.
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Die
Konzentration des restlichen Chlors in der mikrobiziden und algiziden
Zusammensetzung war: 7,2 Gew.% direkt nach der Zubereitung, 5,7
Gew.% nach 6 Tagen, 4,4 Gew.% nach 14 Tagen und 4,2 Gew.% nach 20
Tagen, wenn die Zusammensetzung bei 40°C stehen gelassen wurde; und
7,2 Gew.% direkt nach der Zubereitung, 3,7 Gew.% nach 6 Tagen, 2,4
Gew.% nach 14 Tagen und 2,4 Gew.% nach 20 Tagen, wenn die Zusammensetzung
bei 60°C
stehen gelassen wurde.
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Vergleichsbeispiel 2
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde aus 16,9 g Wasser,
10,6 g einer 48Gew.%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung, 12,0
g Sulfamidsäure,
60,0 g einer wäßrigen Natriumhypochloridlösung, die
12 Gew.% verfügbaren
Chlors und 0,5 g Benzotriazol umfaßt, zubereitet. Die zubereitete
mikrobizide und algizide Zusammensetzung besitzt einen pH von 12.
Die Konzentration des Restchlors wurde gemäß desselben Verfahrens, wie
im Beispiel 1 gemessen.
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Vergleichsbeispiel 3
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde aus 17,4 g Wasser,
10,6 g einer 48 Gew.%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung, 12,0
g Sulfamidsäure
und 60,0 g einer wäßrigen Natriumhypochloridlösung, die
12 Gew.% verfügbaren
Chlors umfaßt,
zubereitet. Die zubereitete mikrobizide und algizide Komposition
besitzt einen pH von 12,0. Die Konzentration des Restchlors wurde
gemäß desselben
Verfahrens, wie im Beispiel 1 gemessen.
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Die
Ergebnisse der Beispiele 1 bis 4 und der Vergleichsbeispiele 1 bis
3 werden in Tabelle 1 gezeigt.
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Wie
in Tabelle 1 gezeigt hat die mikrobizide und algizide Zusammensetzung
des Vergleichsbeispiels 1, das Benzotriazol umfaßte, aber keine Sulfamidsäure umfaßte und
einen pH 13,0 besaß,
einen schnellen Abbau des Natriumhypochlorids und eine schnelle
Verminderung in der Restkonzentration des restlichen Chlors gezeigt.
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Die
mikrobiziden und algiziden Zusammensetzungen der Vergleichsbeispielen
2 und 3, die Sulfamidsäure
umfaßten,
aber einen pH von 12,0 besaßen,
zeigten einen schnellen Abbau des Natriumhypochlorids und eine schnelle
Verminderung der Konzentration des Restchlors, unabhängig von
dem Vorliegen oder der Abwesenheit Benzotriazols.
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Die
mikrobiziden und algiziden Zusammensetzungen der Beispiel 1 und
3, die die wäßrige Natriumhydroxidlösung in
steigenden Mengen umfaßten
und einen pH von 13,4 besaßen,
und die mikrobiziden und algiziden Zusammensetzungen der Beispiele
2 und 4, die die wäßrige Natriumhydroxidlösung in
steigenden Mengen umfaßten
und einen pH von 13,8 besaßen,
zeigten eine geringe Verminderungen der Konzentration des Restchlors
unabhängig
von dem Vorliegen oder der Abwesenheit Benzotriazols. Es wurde gezeigt,
daß der
Abbau Natriumhypochlorids effektiv durch Verwendung von Natriumhypochlorid
und Sulfamidsäure
in Kombination und durch Einstellen des pH auf 13 oder größer unterdrückt wurde.
Im besonderen wurde die Stabilität
bei hohen Temperaturen durch die Steigerung der Menge des Natriumhydroxids
verbessert.
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In
den Beispielen 5 bis 9 und den Vergleichsbeispielen 4 und 5 wurden
die zubereiteten mikrobiziden und algiziden Zusammensetzungen in
weiße
enghalsige Polyethylenflaschen mit einer Kapazität von 100 ml gegeben. Die sieben
Flaschen, in einer Reihe arrangiert, wurden draußen an einem Platz in Atsugi
City der dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, vom 10. bis zum 30. April
stehen gelassen. Die Konzentration des Restchlors in den Zusammensetzungen
wurde nach 0, 6, 14 und 20 Tagen gemessen.
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Beispiel 5
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde aus 12,4 g Wasser,
15,6 g einer 48%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung, 12,0
g Sulfamidsäure
und 60,0 g einer wäßrigen Natriumhypochloridlösung, die
12 Gew.% verfügbaren
Chlors umfaßt,
zubereitet. Die zubereitete mikrobizide und algizide Zusammensetzung
besitzt einen pH von 13,4.
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Die
Konzentration des Restchlors in der mikrobiziden und algiziden Zusammensetzung
war: 7,2 Gew.% direkt nach der Präparation, 6,1 Gew.% nach 6
Tagen, 4,0 Gew.% nach 14 Tagen und 3,0 Gew.% nach 20 Tagen.
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Beispiel 6
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde aus 12,4 g Wasser,
15,6 g einer 48%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung, 12,0
g Sulfamidsäure,
60,0 g einer wäßrigen Natriumhypochloridlösung, die 12
Gew.% verfügbares
Chlor und 0,2 g Benzotriazol umfaßt, zubereitet. Die zubereitete
mikrobizide und algizide Zusammensetzung besitzt einen pH von 13,4.
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Die
Konzentration des Restchlors in der mikrobiziden und algiziden Zusammensetzung
betrug: 7,2 Gew.% direkt nach der Präparation, 6,4 Gew.% nach 6
Tagen, 5,2 Gew.% nach 14 Tagen und 4,4 Gew.% nach 20 Tagen.
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Beispiel 7
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde zubereitet und der
pH und die Konzentration des Restchlors wurden gemäß derselben
Verfahren, wie die, die in Beispiel 6 durchgeführt wurden, mit dem Unterschied,
daß 5,0
g Benzotriazol verwendet wurden, gemessen.
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Beispiel 8
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde zubereitet und der
pH und die Konzentration des Restchlors wurde gemäß derselben
Verfahren, wie die, die in Beispiel 6 durchgeführt wurden, mit dem Unterschied,
daß 1,0
g Benzotriazol verwendet wurde, gemessen.
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Beispiel 9
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde zubereitet und der
pH und die Konzentration des Restchlors wurde gemäß derselben
Verfahren, wie die, die in Beispiel 6 durchgeführt wurden, mit dem Unterschied,
daß 0,5
g Tolyltriazol anstelle von Benzotriazol verwendet wurde, gemessen.
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Vergleichsbeispiel 4
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde aus 24,4 g Wasser,
15,6 g einer 48%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung und
60,0 g einer wäßrigen Natriumhypochloridlösung, die
12 Gew.% verfügbaren
Chlors umfaßt,
zubereitet. Die zubereitete mikrobizide und algizide Zusammensetzung
besitzt einen pH von 14,0.
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Die
Konzentration des Restchlors in der mikrobiziden und algiziden Zusammensetzung
betrug: 7,2 Gew.% direkt nach der Präparation, 5,7 Gew.% nach 6
Tagen, 3,9 Gew.% nach 14 Tagen und 2,8 Gew.% nach 20 Tagen.
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Vergleichsbeispiel 5
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde zubereitet, und der
pH und die Konzentration des Restchlors wurde gemäß derselben
Verfahren, wie die, die in dem Vergleichsbeispiel 4 durchgeführt wurden,
mit dem Unterschied, daß 2,0
g Benzotriazol verwendet wurden, gemessen.
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Die
Ergebnisse der Beispiele 5 bis 9 und der Vergleichsbeispiele 4 und
5 werden in Tabelle 2 gezeigt.
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Wie
in Tabelle 2 gezeigt, wurde in den Beispielen 5 bis 8, in denen
Sulfamidsäure
oder eine Kombination von Sulfamidsäure und Benzotriazol verwendet
wurde, die hohe Konzentration des Restchlors nach Ablauf der Zeit
beibehalten und der Abbau der wirksamen Komponenten wurde unterdrückt. Da
die Menge des Benzotriazols umso größer war, je größer die
Konzentration des Restchlors war, wurde gezeigt, daß Benzotriazol zur
Unterdrückung
des Abbaus der effektiven Komponenten beiträgt. In Beispiel 9, in dem Sulfamidsäure und Tolyltriazol verwendet
wurden, wurde die hohe Konzentration des Restchlors nach Ablauf
der Zeit erhalten und der Abbau der wirksamen Komponenten wurde
unterdrückt.
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Im
Gegensatz dazu, war in dem Vergleichsbeispiel 4, in dem keine Azol-Verbindungen
und Sulfamidsäure
verwendet wurden, die Konzentration des Restchlors nach Ablauf der
Zeit niedriger als die in den Beispielen und der Effekt der Unterdrückung des
Abbaus der wirksamen Komponenten war nicht gegeben. Im Vergleichsbeispiel
5, in dem Benzotriazol allein verwendet wurde, ist die Konzentration
des Restchlors niedriger als im Vergleichsbeispiel 4, und der Effekt
des beschleunigten Abbaus der effektiven Komponenten, wenn Benzotriazol
alleine verwendet wurde. Obwohl Sulfamidsäure nur einen geringe Wirkung
bei der Unterdrückung
des Abbaus der wirksamen Komponenten bei der alleinigen Verwendung
aufwies und die Azol-Verbindung den Effekt des beschleunigten Abbaus
der wirksamen Komponenten bei alleiniger Verwendung aufwies, konnte
der spezifische synergistische Effekt zur Verfügung gestellt werden, wenn
diese Komponenten in Kombination verwendet wurden. Daher konnte
der Abbau der wirksamen Komponenten wirksam unterdrückt werden
und die hohe Konzentration des restlichen Chlors konnte beibehalten
werden.
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In
den Beispielen 10 bis 13 wurde ein zirkulierendes Wassersystem,
gezeigt in 1, das mit einem Wasserbehälter 1,
eine Pumpe 2, einem Durchflußmesser 3 und einem
Kupferrohr 4 ausgestattet war, verwendet. Die Menge des
im Wassersystem enthaltenen Wassers betrug 15 Liter. Das Kupferrohr
hatte eine Länge von
1350 mm und einen Innendurchmesser von 19 mm. In diesem Wassersystem
wurde das Stadtwasser von Atsugi City als Testwasser verwendet.
Eine zubereitete mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde
in einer Menge von 3,0 g hinzugefügt, und das Wasser wurde mit
einer Fließgeschwindigkeit
von 10 Liter pro Minute umgewälzt.
Die Konzentration des Restchlors im Wasser wurde nach 24 Stunden
und 73 Stunden gemessen.
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Beispiel 10
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde aus 12,4 g Wasser,
15,6 g einer 48%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung, 12,0
g Sulfamidsäure
und 60,0 g einer wäßrigen Natriumhypochloridlösung, die
12 Gew.% verfügbaren
Chlors umfaßt,
zubereitet. Die zubereitete mikrobizide und algizide Zusammensetzung
besitzt einen pH von 13,4.
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Die
Konzentration des Restchlors im zirkulierenden Wasser, zu dem diese
mikrobizide und algizide Zusammensetzung hinzugefügt wurde,
betrug: 13,0 mg/l nach 24 Stunden und 10,5 mg/l nach 72 Stunden
und 72,9% der Konzentration des Restchlors verblieb nach 72 Stunden.
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Beispiel 11
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde aus 12,15 g Wasser,
15,6 g einer 48%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung, 12,0
g Sulfamidsäure,
60,0 g einer wäßrigen Natriumhypochloridlösung, die 12
Gew.% verfügbaren
Chlors und 0,25 g Benzotriazol umfaßt, zubereitet. Die zubereitete
mikrobizide und algizide Zusammensetzung besitzt einen pH von 13,4.
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Die
Konzentration des Restchlors im zirkulierendem Wasser, zu dem diese
mikrobizide und algizide Zusammensetzung hinzugefügt wurde,
betrug 13,5 mg/l nach 24 Stunden und 13,0 mg/l nach 72 Stunden und 93,3
% der Konzentration des Restchlors verblieb nach 72 Stunden.
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Beispiel 12
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde zubereitet, der pH
der zubereiteten Zusammensetzung wurde gemessen, die zubereitete
Zusammensetzung wurde dem zirkulierendem Wassersystem hinzugefügt, und
die Konzentration des Restchlors im Wasser wurde gemäß derselben
Verfahren, wie die, die in Beispiel 11 durchgeführt wurden, mit dem Unterschied,
daß 11,9
g Wasser und 0,5 Benzotriazol verwendet wurden, gemessen.
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Beispiel 13
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Eine
mikrobizide und algizide Zusammensetzung wurde zubereitet, der pH
der zubereiteten Zusammensetzung wurde gemessen, die zubereitete
Zusammensetzung wurde dem zirkulierendem Wassersystem hinzugefügt und die
Konzentration des Restchlors im Wasser wurde gemäß derselben Verfahren, wie
die, die in Beispiel 11 durchgeführt
wurden, mit dem Unterschied, daß 11,4
g Wasser und 1,0 g Benzotriazol verwendet wurden, gemessen.
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Die
Ergebnisse der Beispiele 10 bis 13 werden in Tabelle 3 gezeigt.
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Wie
in Tabelle 3 gezeigt, ist in den Beispielen 12 und 13, in denen
die mikrobiziden und algiziden Zusammensetzungen, die Benzotriazol
umfassen, verwendet wurden, die Konzentration des Restchlors nach
Ablauf der Zeit höher,
und der Abbau der effektiven Komponenten wurde im Vergleich zu dem
Ergebnis in Beispiel 10, in dem die mikrobizide und algizide Zusammensetzung,
die kein Benzotriazol umfaßt,
verwendet wurde stärker
unterdrückt.
Wenn die Konzentration des Benzotriazols in dem zirkulierenden Wasser
1,0 mg/l oder höher
war, verminderte sich die Konzentration des restlichen Chlors nach
72 Stunden überhaupt
nicht.
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Beispiel 14
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Wasser
in einer Menge von 6,7 g, 19,3 g einer 48 Gew.%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung, 2,0
g Benzotriazol und 12,0 Sulfamidsäure wurden gewogen, und nacheinander
in dieser Reihenfolge in ein 200 ml Becherglas gegeben. Nachdem
die oben genannten Komponenten unter Rühren gelöst wurden, wurden 60,0 g einer
wäßrigen Natriumhypochloridlösung, die
12 Gew.% verfügbaren
Chlors umfaßt,
unter Rühren
hinzugefügt,
und eine mikrobizide und algizide Komposition wurde nach Rühren zubereitet.
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Die
Zubereitung der mikrobiziden und algiziden Zusammensetzung konnte
ohne Rütteln
durchgeführt werden,
obwohl einige Blasenbildung beobachtet wurde. Die Konzentration
des Restchlors in der erhaltenen mikrobiziden und algiziden Zusammensetzung
betrug 7,2 Gew.%.
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Vergleichsbeispiel 6
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Wasser
in einer Menge von 6,7 g, 19,3 g einer 48 Gew.%igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung, 2,0
g Benzotrialzol und 12,0 g Sulfamidsäure wurden gewogen, und nacheinander
in dieser Reihenfolge in ein 200 ml Becherglas gegeben. Nachdem
die oben genannten Komponenten unter Rühren gelöst wurden, und die zubereitete
Lösung
unter Rühren
in kleinen Mengen in ein 200 ml Becherglas hinzugefügt wurde,
in welches zuvor 60,0 g einer wäßrigen Natriumhypochloridlösung, die
12 Gew.% verfügbaren
Chlors umfaßt,
eingewogen und gegeben wurden. Während
des Hinzufügens
und des Mischens fingen Blasen an sich zu bilden und schließlich erfolgte
Rütteln.
Somit wurde die Bildung von Chlorgas beobachtet.
