JP2002518355A - 過酢酸および非酸化性殺虫剤を含む微生物の増殖を抑制するための方法および組成物 - Google Patents
過酢酸および非酸化性殺虫剤を含む微生物の増殖を抑制するための方法および組成物Info
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Abstract
Description
、本発明は、工業用水中の微生物の増殖を抑制することに関する。
る。微生物が工業プロセスに障害をもたらすことがある工業用水の例には、冷却
塔水、採鉱プロセス用水、食品加工水、製紙スラリー、パルプおよび製紙工場用
水、砂糖再加工水などが挙げられる。
紙製品に悪影響を及ぼすことがある。微生物の寿命は、特定のシステムの栄養分
、pHおよび温度に依存する。暖かい温度および豊富な炭水化物を含む抄紙機の
流体および加工流は、種々の微生物に理想的な増殖条件を提供する。これらの汚
染微生物は、パルプ、完成紙料または化学添加剤の腐敗の原因となり得る。微生
物は、脱離して、完成紙料に落ち、結果的に品質低下および/または穴およびし
みなどの製品欠陥をもたらす付着物を生じる。最終結果は、売り物にならない紙
または低価格で販売される紙である。Robertson, "The Use of Phase-Contrast
Microscopy to Assess and Differentiate the Microbial Population of a Pa
per Mill",TAPPI Journal, pp.83 (1993年3月)を参照のこと。
成をもたらす。これらの付着物は、腐食、破壊、休止時間の増加、収率の低下、
化学的コスト高、悪臭、および費用の嵩む付着物制御プログラムのもととなる。
伝えられるところによると、製紙工場業界では、スライム付着物がすべての破壊
、閉塞、およびポンプ故障のほぼ70%の原因である。Safade,"Tackling the
Slime Problem in a Paper Mill", PTI, P.280(1988年9月)を参照のこと
。
びその他の材料の存在のもとで一定の微生物によってもたらされ、可変物理特性
を有し、一定の変化率で蓄積する付着物または蓄積物」と定義することができる
。大多数の工業用プロセス水、特にパルプおよび製紙工場システムでは、胞子形
成細菌および緑膿菌がスライム形成に寄与する。後者は、製紙工場スライムの中
で最も優勢である。真菌類もスライム形成の一因である。
に、二つの主要なグループ、すなわち酸化性グループと非酸化性グループに分類
される。これらの殺生剤は、三つの方法のうちの一つで、すなわち、細胞壁を攻
撃することによる方法、細胞質膜を攻撃することによる方法、または細胞成分を
攻撃することによる方法のいずれかによって微生物に作用する。Id.282。
された方法が求められる。殺生剤の使用に伴う問題は、微生物の増殖を制御する
ために高水準の高額化学物質を必要とすることである。現在までのところ、長期
殺生作用を示す市販の殺生剤はない。温度などの物理的条件にさらされることの
結果として、またはそれらが親和性を示すシステムに含まれる栄養分と関連して
、それらの効力は急速に低下させられる。これは、結果的にそれらの殺生効力の
制限または削減をもたらす。
な添加を伴う。さらに、これらの添加をシステム中の多数の箇所または区画で行
わなければならない。伴われる殺生剤費用および人件費は相当な額である。
とされる知られた量で、非常に有毒である。結果として、環境規制は、環境中に
安全に廃棄することができる殺生剤の量を制限している。従って、工業用プロセ
ス水中の微生物の増殖を制御するための改善された方法の必要性が存在する。
物殺生剤を用いることなく、微生物の増殖を抑制することができる。本発明は、
工業用プロセス水中の微生物の増殖を制御するために用いられるべき組成物を提
供する。本組成物は、必要なだけの量の過酢酸および非酸化殺生剤を含む。
る。好ましくは、これらのプロセス水は、パルプおよび製紙工場用プロセス水、
工業用冷却水および採鉱用水からなる群から選択することができる。この方法は
、水に必要なだけの量の過酢酸(PAA)および非酸化殺生剤を添加する段階を
含む。過酢酸を非酸化殺生剤と併用することは非酸化殺生剤の効力を強化するこ
とが見出された。
増殖を抑制するための一つの実施態様のもとで、改善された過酢酸組成物および
この組成物を流体システムに投与する方法を提供する。この組成物は、必要なだ
けの量の過酢酸および非酸化殺生剤を含む。
殺生剤を含む。適する非酸化殺生剤の例には、ベンズイソチアゾリン(Proxelと
しても知られ、ICIから入手可能)、カルボンイミド二臭化物(RH620と
しても知られ、ロームハース(Rohm and Haas)から入手可能)、1,4−ビス
(ブロモアセトキシ)−2−ブテン(Busan 1210としても知られ、バックマン・
ラボラトリーズ(Buckman Laboratories)から入手可能)、およびβ−ブロモ−β
−ニトロスチレン(BNSとしても知られ、ミッドウエスト・リサーチ(Midwest
Research Institute)から入手可能)が挙げられる。これらの殺生剤の混合物も
本発明の特許請求の範囲内で考慮されている。
造業社のひとつが、ペンシルバニア州、フィラデルフィアのFMC社(FMC Corpo
ration)である。
もたらす。相乗関係は、非酸化殺生剤と併用される過酢酸の協力作用が、殺生剤
または過酢酸個々の効果の合計より大きい総合効果を生じることにある。
る工業用水のタイプに依存する。さらに、併用される成分の濃度は大きく変化し
、また水の温度およびpH、および微生物の数などの条件に依存し得る。濃度は
、重量でわずか1ppmから250ppmまでにも及ぶことがある。殺生剤に関
して、求められる濃度の下限および上限は、実質的に、特定の殺生剤または用い
られる殺生剤の組み合わせに依存する。本発明の好ましい実施態様では、本組成
物は、約10から約250ppmの過酢酸および約1から約250ppmの非酸
化殺生剤を含むであろう。
る有効濃度(すなわち、活性レベル)で入手されるため、比率は過酢酸と併用さ
れる特定の殺生剤次第で変化する。
明に用いることができる殺生剤である: ベンズイソチアゾリン(17% a.
i.)、カルボンイミド二臭化物(100% a.i.)、1,4−ビス(ブロ
モアセトキシ)−2−ブテン(80% a.i.)、およびβ−ブロモ−β−ニ
トロスチレン(100% a.i.)、ここで「a.i.」は有効成分を表わす
。
鉱用水などの工業用プロセス水中で微生物の増殖を抑制することができる。この
方法は、水に本発明の過酢酸および非酸化殺生剤を添加する段階を含んでなる。
一つの実施態様において、殺生剤および過酢酸は、システムに添加される別々の
成分である。好ましくは、過酢酸および非酸化殺生剤は、約250:1から約1
:25の比率で添加される。
に添加される。過酢酸は、水中で所望の濃度の過酢酸を供給する公知のいずれか
の方法に従って添加することができる。
の形態において、非酸化性殺虫剤は、過酢酸を水系に添加してから30分後に添
加される。過酢酸の添加と同様に、殺虫剤は、水中で所望の濃度の殺虫剤を供給
する公知のいずれかの方法に従って添加することができる。
〜約250ppmの非酸化性殺虫剤を添加することを含む。実施の形態において
、殺虫剤および過酢酸は、製品の約1ppm〜1000ppmの範囲で存在する
。
となる。これによって、この分子は微生物の内部および外部両方のS−S結合お
よびS−H結合を破壊することが可能となり、他の酸化剤よりも迅速且つ効果的
に死滅させる。HOCl、ClO2、H2O2などの他の酸化剤は、細菌細胞への
浸透を促進する有機部分をもたないので、このように細胞に浸透しない。
後に過酢酸の出発製品に解離して戻るという点では過酢酸は平衡分子でもあるた
め、過酢酸が低濃度で活性であることは全く予想されなかった。しかし、過酢酸
の解離速度は予想よりもずっと遅く、低濃度(5%製品の10ppm程度、すな
わち、0.5ppm活性種)で利用する時に他の殺虫剤との意外な相乗作用を生
じさせる。
一般に、より高い濃度(10,000〜100,000ppm)で用いられる。
過酢酸は抄紙機プロセス水中の微生物の制御のために紙業界において最近まで使
用されなかった。
のレベルを低下させることである。水系への過酢酸の添加によって、非酸化性殺
虫剤は少ない投薬量において有効であり、その結果、微生物の再増殖の減少によ
って実証されるように長時間にわたって有効である。高まった有効性によって抄
紙システムにおける複数点での反復的な殺虫剤添加は不要になる。
しい方法を提供することである。
を当業者に教示しようとするものである。これらの実施例は、本発明も、その保
護も決して限定しようとするものではない。実施例は、本発明の組成物で得られ
る相乗作用関係を説明している。
よって記載され工業的に容認された方法によって相乗作用を数学的に実証する。
本発明に適用すると、相乗作用は以下の通りである。
過酢酸(FMCから得た5%活性種)を各工場からの水のアリコートに投薬した
。30分の接触時間後に、PAAを前もって投薬されたアリコートに指定濃度の
非酸化性殺虫剤を添加し、オービタルシェーカー内で37℃において十分に混合
し培養した。指定接触時間において、トリプトングルコース抽出物(TGE)寒
天培地上のコロニー形成単位/ミリリットル(CFU/mL)で生存可能微生物
の総数を決定するために、各アリコートからサンプルを採取した。その後、相乗
作用を計算するために生存可能微生物の2、3、4または5log10減少の終点
を選択した。
紙プロセス水中の微生物に対する相乗作用活性を以下のデータにおいて示してい
る。
5の抄紙プロセス水中の微生物に対する相乗作用活性を以下のデータにおいて示
している。
−2−ブテン(BBB)のpH7.4の抄紙プロセス水中の微生物に対する相乗
作用活性を以下のデータにおいて示している。
7.2の抄紙プロセス水中の微生物に対する相乗作用活性を以下のデータにおい
て示している。
の実施の形態は、本発明を網羅するものでも、制限しようとするものでもない。
そうではなく、本発明は、添付したクレームによって定義されるように、その精
神および範囲内に含まれるすべての変形物、修正物および均等物を包含しようと
するものである。
Claims (9)
- 【請求項1】 ベンズイソチアゾリン、カルボンイミド二臭化物、1,4−
ビス(ブロモアセトキシ)−2−ブテンおよびβ−ブロモ−β−ニトロスチレン
から成る群から選択される非酸化性殺虫剤と過酢酸とを有効量で含む微生物の増
殖を抑制するための組成物。 - 【請求項2】 前記過酢酸の量が約10〜約250ppmの範囲であり、前
記非酸化性殺虫剤の量が約1〜約250ppmの範囲である、請求項1に記載の
組成物。 - 【請求項3】 微生物の増殖を抑制するためにベンズイソチアゾリン、カル
ボンイミド二臭化物、1,4−ビス(ブロモアセトキシ)−2−ブテンおよびβ
−ブロモ−β−ニトロスチレンから成る群から選択される十分な量の非酸化性殺
虫剤と十分な量の過酢酸とを工業用プロセス水に投与する工程を含む、工業用プ
ロセス水中の微生物の増殖を制御する方法。 - 【請求項4】 前記工業用プロセス水がパルプ・製紙システム用水、冷却水
および採鉱水から成る群から選択される、請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 約250:1〜約1:25の比で前記過酢酸および非酸化性
殺虫剤を添加する、請求項3に記載の方法。 - 【請求項6】 添加される前記過酢酸の量が約10〜約250ppmの範囲
であり、前記非酸化性殺虫剤の量が約1〜約250ppmの範囲である、請求項
3に記載の方法。 - 【請求項7】 前記微生物が細菌を含有する、請求項3に記載の方法。
- 【請求項8】 前記微生物が真菌を含有する、請求項3に記載の方法。
- 【請求項9】 前記非酸化性殺虫剤の添加前に前記過酢酸を工業用水に添加
する、請求項3に記載の方法。
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