JP2009513605A - 活性化パーオキシド溶液及びその調製のための方法 - Google Patents

活性化パーオキシド溶液及びその調製のための方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、過酸化水素の当初の水溶液を、グロー放電プラズマ又はコロナ放電のような、非熱的放電プロセスに付すことにより入手可能な、過酸化水素を含む活性化殺生物性水溶液(活性化パーオキシド溶液)を開示する。0.05〜20%(重量/重量)過酸化水素を含む、結果する活性化パーオキシド溶液は、2〜4の範囲のpH、400〜600mVの範囲の酸化還元電位(ORP)を有し、そして、0.05%〜0.5%(重量/重量)の範囲のパーオキシド含量を有するときの該溶液は、100〜500μジーメンス/cmの範囲の電気伝導度を有し、0.1%〜5%(重量/重量)の範囲のパーオキシド含量を有するときの該溶液は、100〜450μジーメンス/cmの範囲の電気伝導度を有し、及び5%〜20%(重量/重量)の範囲のパーオキシド含量を有するときの該溶液は、100〜350μジーメンス/cmの範囲の電気伝導度を有する。該pH、ORP及び電気伝導度は、該溶液中に追加の化合物の存在が実質的に無い条件下で計測可能である。該溶液の殺生物活性は、一般のパーオキシド溶液のそれより実質的に高い。該殺生物性溶液は、殺菌活性及び/又は消毒活性及び/又は洗浄活性及び/又は漂白活性及び/又は防腐活性が必要とされるところの任意の目的の為に用いられうる。本発明は更に、該活性化パーオキシド溶液の調製のための、非熱的放電処理、特にパルスコロナ誘起低周波数パルスDCプラズマ放電処理を開示する。
【選択図】なし

Description

本発明は、過酸化水素を含有する、環境的にやさしくかつ安全な殺生物性溶液に関する。
過酸化水素(H)は、酸化作用により生物を殺す能力により、幅広い殺菌特性を有すると知られている。より低い濃度(例えば6%未満)において、過酸化水素は酸素と水に容易に分解するので、取り扱うのに安全であり、かつ、環境的にやさしい。そのような低い濃度では、殺菌速度又は殺速度がかなり低くありうることが1つの不利点である。単にH濃度を増加することにより、殺菌速度又は殺速度が増加されうるが、より濃厚なH溶液は強力な酸化剤でもあるので、これは安全性の損失となる。例えば、約8%(w/w)水溶液より高い濃度において、過酸化水素は腐食性、刺激性かつ漂白性であると考えられる。
水溶性の酸が、その有効性を改善する為に、Hと組み合わせられうる。パーオキシドに基づく殺菌剤のいくつかの製造者によりこの方法が用いられており、彼らは第二の活性な剤、特にリン酸、過酢酸、酢酸、食品用酸、安息香酸、いくつかの酸の混合物のような酸、をHに添加した。しかしながら、パーオキシドと酸のこれらの組み合わせは、高い水準の殺菌を達成する為に比較的長い接触時間(例えば5分超)をなお必要とし、そして、しばしば腐食性である。それらのとても低いpH(典型的には2未満)及び酸化能力の故に、それらは乏しい物質相容性をも有する。これらの酸の多くは、環境上安全でないだけでなく、環境的に優しくない残留物をも残す。すなわち、パーオキシド混合物のゆっくりとした有効性を克服する為に、殺菌剤、殺生物性溶液又は清浄剤として記載されるパーオキシド混合物は、より低い濃度で過酸化水素を活性にする水準にpHを下げるために有機酸又は無機酸の添加を必要とする。より短い殺菌時間が、コハク酸のような酸と、より高い水準、例えば13.4%のパーオキシドを組み合わせる組成物について報告されており、すなわちより希釈されたH溶液の魅力的な安全性の特徴を否定する。
洗浄及び殺菌のために用いられる、全てとはいえないまでもほとんどのパーオキシジェンに基づく混合物は、実際的でない長い接触時間、又は、実行可能でない高い過酸化水素濃度に悩む。
本発明の目的は、低い濃度の過酸化水素に基づく殺生物性溶液を提供することであり、該溶液は、該溶液の実用的な効用を達成する為に複雑な化学的混合物を添加することの必要性なく、実用的な殺生物活性を示す。
プラズマ放電又はコロナ放電のような非熱的放電(non-thermal electrical discharge)に過酸化水素溶液を付することにより、危険な化学物質を添加する必要性無く又は過度に高くかつ腐食的な水準の過酸化水素を使用する必要性無く、得られた溶液の実用的な接触時間を達することが可能であることを、出願人は発見した。
国際公開第02/059046号パンフレットは、殺菌活性を有する活性化された水を製造するための、グロー放電技術の使用を記載するが、殺菌活性はかなり低い。この活性化は、該水中における例えばパーオキシドの生成を確保する。しかしながら、この活性化された水の過酸化水素及び超酸化物化合物は、約0.05%超の水準に到達しない。これは、放電への長期にわたる曝露が、形成された過酸化水素を分解もするためである。過酸化水素のこの水準は、有効な消毒を提供するためにはあまりにも低い。
プラズマ放電又はコロナ放電のような非熱的放電に過酸化水素溶液を付することにより、同じH濃度を有する一般的なパーオキシド溶液よりも驚くほどに高い殺生物性能力を有する活性化パーオキシド溶液を得ることが可能であることを、出願人は発見した。驚くべきことに、そのような活性化パーオキシド溶液を得るための処理時間は、脱塩水を非熱的放電に付することによって殺生物的な活性化された水を得るために必要とされる時間よりも、実質的に短い。
このように、第1の局面において、本発明は非熱的放電プラズマ又は非熱的コロナ放電のような、非熱的放電にH水溶液を付することにより、活性化パーオキシド溶液の製造をする方法を提供する。
本発明の文脈において、活性化パーオキシド溶液は、本発明の方法により得られる溶液である。本発明に従う、そのような活性化パーオキシドは、水に所要量のHを単に添加することにより得られる、同じH濃度を有する一般のパーオキシド溶液と、実質的に異なる。Hの他に、該活性化パーオキシド溶液は、様々な種類の超酸化物、イオン、及び/又はラジカルを含みうる。
本発明の方法における非熱的放電の使用の利点は、得られる放電における電子密度及びイオン化水準が、電光及びアーク放電のような熱的放電プラズマよりもはるかに低く、効率的かつ制御可能な処理を可能とすることである。
本発明の活性化パーオキシド溶液を製造する好ましい方法は、
(a)非熱的放電処理に適当なチャンバー中に、層の形態でパーオキシド溶液を配置すること、
(b)(a)の該層中に電極を配置し、かつ、該層の上の気相中に反対の電位を有する電極を配置すること、
(c)該チャンバー中で非熱的放電を生成すること、及び、
(d)該パーオキシド溶液を該非熱的放電に付して、活性化パーオキシド溶液を得ること、
を含む。
本明細書中において時々「当初のパーオキシド溶液」と呼ばれる、工程(a)で用いられる該パーオキシド溶液は、過酸化水素を含有する、水道水、飲料水、脱塩水、蒸留水及び/又は化学的純水であってよい。該当初のパーオキシド溶液に追加の添加剤を補う必要は無いが、添加剤が存在してもよい。該当初のパーオキシド溶液は、0.05%〜20%(重量/重量)、好ましくは0.1%〜15%、より好ましくは0.1%〜10%、より好ましくは0.1〜5%、最も好ましくは0.4〜3%(重量/重量)の過酸化水素濃度を有する。
好ましくは、該当初のパーオキシド溶液を調製するために用いられる水は、脱塩水、蒸留水及び/又は化学的純水である。
該当初のパーオキシド溶液は任意のpHであってよく、本発明に従う溶液の処理に先立つ好ましいpH範囲はない。該当初の水溶液のpHは例えば、該溶液を調製する為に用いられる水の種類に依存して変化しうる。加えて、該当初のパーオキシド溶液は、該当初のパーオキシド溶液を調製する為に用いられる市販の原溶液中に存在しうる酸の故に、7未満のpHを有し得る。典型的には、該当初のパーオキシド溶液のpHは4と6の間にあり得る。
その調製後、該活性化パーオキシド溶液は、所望の最終H濃度に依存して適当に希釈されうる。
該当初のパーオキシド溶液は、適当なチャンバー中に、層の形態で配置される。好ましくは、該層は、約10〜200mmの深さを有する。該水性層は、静的又は流れていてもよく、かつ、垂直に、水平に、又は傾いて、方向付けられて良い。垂直な又は傾いた層の場合、該方法は流れ反応装置を用いて行われ、該水性層は1の電極上を流れ、そして反対の電極へと延びる放電から放電処理を受ける。好ましくは、該層は、静的であり且つ/又は水平に方向付けられて、多くの簡便な方法を許す。該活性化方法を改善する為に、該水性層を通じて空気を吹き込むことが可能である。
該水性層の深さは、上部の電極と液体表面の間の距離が、約15mmの距離を越えるべきでないことを考慮すべきである。
該チャンバーは、プラズマの製造及び本発明に従う水溶液の処理に適当な任意のチャンバー、例えばセル又は容器であってよい。
似ていない電極(陽極と陰極)は、チャンバー中に配置される。本明細書中に用いられる、語「似ていない電極」は、反対の電位の電極のセットを言い、その1つは正であり(陽極)、そしてその1つは負である(陰極)。1の電極は該水性層中に配置され、そして、反対の電極は該水性層の上の気相に配置される。似ていない電極のセットのための種々の実施態様が存在する。例えば、該似ていない電極は、陽極と陰極の一組、又は、陽極と陰極の複数対からなってよい。該似ていない電極の1つの電極が複数の電極から成り、1つの反対の電極に放電することも可能である。好ましくは、複数の陽極が1の陰極に放電しうる。
1の実施態様では、正の電極すなわち陽極が、該液体の表面の上の気相に配置され、そして、負の電極すなわち陰極が、該液体の表面の下に配置される。これが、逆の場合よりも、より安定な運転を与え、かつ、より少ない電流を必要とすることが分かった。この場合、該液体の表面は電極としても働く。
下方の電極は、該反応チャンバーの外側又は下に配置されることも可能である。
本発明の方法に従い用いられうる電極は、過酸化水素及び超過酸化物に対し触媒効果を有さず、かつ、高い電気伝導度を有する任意の物質から成りうる。電極の物質の例は、タングステン、チタニウム、タンタル、バナジウム、ジルコニウム、スズ、ステンレス鋼のような金属を含むが、これに限られない。非熱的放電を使用する水活性化にとって必要な条件を満たすとして、当技術分野における者に知られているだろう任意の他の電極も、本発明における使用のために意図される。
好ましい実施態様では、該電極、より好ましくは該陽極は、高い電位勾配を確保し、活性化の効率を増強し、アーク放電を防ぎ、かつ、安定な放電を維持するために、ピン形でありかつ比較的とがった先端を含む。比較的とがった先端により、該先端の点が、該電極の直径の最大で1/3の直径、好ましくはより小さな直径を有することが意味される。より好ましくは、該先端は針形の先端である。ピン形電極の頂上の角度は好ましくは約45度である。
2つの相(流体(ガス)及び液体)が存在し、かつ、該液体層中に沈められた電極と該気相中に配置された電極との間に電流が形成されているところの系において、該2層の境界は、強力な物理的かつ化学的変換が発生するところである故に、特別な重要性を有し、従って過酸化水素溶液中で起こる反応を駆動する。このように、水層の厚さと電極間の距離は、水層の均一な処理を与えることにとって重要であり、そして従って水層の活性化の効率を増すために重要である。気相中の電極(頂上電極)と液体表面の間の距離は、好ましくは約3〜15mmであり、より好ましくは約3〜12mmであり、最も好ましくは約8〜10mmである。
チャンバー中の圧力は、均一な非熱的放電の形成を可能とするべきであり、かつ、大気圧又は適当な減圧下であってよい。圧力条件の選択は他のプロセスパラメーターに依存しうる。均一な非熱的放電の形成は、チャンバー中で減圧雰囲気を形成することにより、好ましくは約1〜5×10Paの穏やかな圧力、より好ましくは約1.5〜2.5×10Paの圧力を形成することにより容易とされうる。
気相は、空気及び/又は希ガスのような、任意の適当なガス又はガスの混合物からなってよい。NO、CO又はOのような、プラズマ及びパーオキシド溶液と反応するガスを気相中に含むことが好ましい。
当初のパーオキシド溶液は、活性化パーオキシド溶液を得るために、非熱的放電に付される。
非熱的放電を生成する為、そして、非熱的放電により該当初のパーオキシド溶液を処理する為の方法の重要な要素は、1)該放電が熱的放電(例えばアーク放電)となることを防ぐ状況を与えること、2)活性ラジカルが新しい物質を形成できるように、放電を水性表面と緊密に接触させる状況を与えること、及び3)広い面積の放電を形成する構成を用いて、大きな処理量の処理を可能とすることである。
非熱的放電は、好ましくは、グロー放電プラズマ又はコロナ放電であり得る。
グロー放電プラズマ又はコロナ放電は、一般には無線周波数(RF)と言われる高周波数の交流(AC)であってよく、あるいは、直流(DC)放電であってよい。下部電極が実際は水溶液である場合は、DCモードを用いることが好ましい。
好ましい実施態様では、グロー放電プラズマ又はコロナ放電が、パルスモードにおいて動作される。これは、水層を過剰に加熱すること無く、より高い瞬間的な力が適用されることを許す。パルスモードにおいて、好ましい周波数は50〜5,000Hzの範囲である。パルスグロー放電プラズマ及びパルスコロナ放電は、様々なガスにおいてかつ幅広い範囲の組成物を用いて、低い温度及び高い温度において確実に起こる放電タイプである。
パルスコロナ放電の非常に特有な利点は、バルクガスが常温かつ常圧でありながら、高度に反応性のストリーマ放電媒介物が形成されるという事実である。それ故に、パルスコロナは、他の高度酸化プロセスより高い効率を約束する。
AC放電及び無線(RF)放電と比較して、パルスDC放電は、より少ない電磁干渉を引き起こすこと且つ、パルスが作動している間に、プラズマパラメーターを変化すること無くパルスデューティーサイクルにより水温を調節する可能性を与えることの利点を有する。
他の好ましい実施態様においては、グロー放電プラズマ、好ましくはDCグロー放電プラズマ、より好ましくはパルスDCグロー放電プラズマが、コロナ、好ましくはパルスコロナにより誘起される。コロナ誘導により形成されるプラズマは、均一かつ非常に安定な、低温のグロー放電プラズマである。コロナ放電とグロー放電の組み合わせも、高度に制御可能なプロセス及び最終生成物の品質の高度に予測可能な結果を与える。
このように、パルスコロナにより誘起されたパルスDCグロー放電プラズマ、いわゆるパルスコロナ誘起パルスDCグロー放電プラズマ処理を用いることが好ましい。より好ましくは、パルスコロナ誘起低周波数パルスDCグロー放電プラズマが用いられる。全直流(pure DC)又は(非常に)高い周波数のDC放電と比べて、低周波数パルスDC放電は、より少ないアーク放電を生成し且つより高い電子衝撃を形成することの利点を有する。これは、本発明に従う、強く且つ長く続く殺生物活性を有する活性化パーオキシド溶液を製造するのに重要である。この点において、低周波数は、約50〜5,000Hz、好ましくは100〜1,000Hzである。
パルスコロナ誘起パルスDCグロー放電プラズマ処理は、低周波数で、水の沸点未満の温度で、かつ、安定な放電プラズマを生成するために十分な電流、電圧及び圧力で実施され、それによって該放電プラズマは該液体の表面に及ぶ。水の過剰な加熱を回避する為に、且つ、殺生物性溶液のより効率的な形成を可能とする為に、当技術分野において知られるよりも高い電圧及び比較的低い電流を用いることが好まれる。経験から、該液体の加熱が、殺生物的に活性な成分の破壊を結果し、かつ、実際に活性化の効率を減ずることを結果することが見て取れる。
低周波数パルスDCグロー放電プラズマは、パルスコロナ放電により誘起されて、該液体上のガスを電気的にイオン化し、かつ、該液体中のイオンの形成を可能とする。コロナ放電の誘導電圧は約5000〜20,000Vである。イオン化されていない空気と水が有効な誘電性バリアを形成するので、該プロセスは当初の低い動作電流で開始する。数分間以内に、一度イオン化が十分に生じると該電流は約0mAから100〜200mAへとゆっくりと増加され、同時に該電圧は好ましくは500〜10,000Vへ、より好ましくは1000〜2500Vへと減少される。
電極当たりの電流は、活性化パーオキシド溶液を製造する為に十分な期間、20〜500mA、好ましくは100〜300mA、より好ましくは100〜200mAの範囲におけるかなり低い水準で維持される。この期間は典型的には、処理される溶液の体積及び電流密度のようなパラメーターに依存するだろう。該電圧は、通常は約500〜10,000V、好ましくは500〜5000V、より好ましくは1000〜2500Vの、安定な放電を維持する為に十分な水準で維持される。
驚いたことに、殺生物性活性化パーオキシド溶液を製造する為に必要とされる時間が、追加の過酸化水素無しで脱塩水を活性化するのに必要とされる時間よりもかなり短いこと、水を活性化するための時間の約1/4〜半分であることがわかった。加えて、本発明のプロセスは、水を用いるのと比較して、パーオキシド溶液を用いたときにより安定であり且つより予測可能なように見える。
該水上のガス雰囲気を電気的にイオン化し且つ該水中でイオンを形成するために比較的低いクロック周波数とコロナ誘起プラズマを用いて、そして、最も重要には比較的低い電流を用いて、アーク放電を防ぐ為及び均一かつ安定なプラズマを形成する為に、(当技術分野で一般に用いられる平板又は環状の電極とは対照的に)ピン形電極を用いることにより、安定なプラズマを生成することが可能であることを、本発明は示す。パルスデューティーサイクルと周波数を変化することにより、該プロセスを制御し、そして、該液体を加熱し、そして、該処理されたパーオキシド溶液の特性を変えることが可能であった。該用いられた低い電流と低いクロック周波数は、本発明の方法を非常に費用効率の高いものとし、かつ、活性化パーオキシド溶液の経済的に魅力的な製造を可能とする。
活性化パーオキシド溶液の特性は、電流、電圧、処理時間、圧力及び/又は電極距離を変化することにより変化されうる。電流、電極距離及び/又は圧力を変えることは、電流密度における違いを結果し、これは一般に活性化の程度についての重要なパラメーターである。電流密度は、プラズマが接触する該液体の単位表面積当たりの電流の尺度である。一定の体積における電流密度が高くなればなるほど、該液体はより活性化される。
加えて、処理時間と処理される液体の体積は、重要な変数である。一定の体積において処理時間が長ければ長いほど、あるいは、一定の処理時間において体積が少なければ少ないほど、該溶液はより活性化される。
該プロセスを比較的低温に維持すること、例えば最高で40℃、好ましくは30〜40℃、より好ましくは34〜40℃の値の温度を維持することが、また重要である。
好ましい実施態様においては、本発明のプロセスは段階的な方法で実施され、ここで該水溶液は、少なくとも2の逐次的な一連の活性化段階及び続く冷却段階に付される。すなわち、該活性化段階と冷却段階は、該パーオキシド溶液の所望のパラメーターが得られるまで、数回、例えば2〜5回簡便に実施される。このようにして、パーオキシドと超酸化物のより高い濃度、殺生物的に活性なイオンのより高い濃度、より高いORP及びより低いpHが得られて、より高い殺生物活性を結果する。
グロー放電プラズマ又はコロナ放電のような、非熱的放電の化学的反応性は、放電ストリーマの先端における電場強度が非常に高いという事実に基づく。コロナ及びグロー放電プラズマは、水分子の解離及びイオン化から、水溶液中でヒドロキシルラジカルと水素原子を生成する。湿った気相において、コロナ及びグロー放電プラズマはさらに、気相の分子又は原子の解離及びイオン化から、ラジカル、イオン及び準安定物を生成する。湿った空気中において、以下の主要な酸化性物質の種が生成される:ヒドロキシルラジカル、オゾン、原子状酸素、一重項酸素及びヒドロパーオキシルラジカル。また、NO及びNOのような、小量の窒素酸化物が形成される。脱イオン化水のコロナ又はグロー放電プラズマへの曝露により、電気伝導度が有意に増加する。これは主に、空気中のコロナ又はグロー放電プラズマにより生成される、(二)酸化炭素及び(二)酸化窒素に由来する、炭酸イオン及び硝酸イオンによるようである。コロナ誘起陽極金属スパッタリングは理論上は可能である。しかし、有意な量の金属は何も同定されていない。
これらの方法を通じて、放電プロセスによるパーオキシド溶液の処理の初期段階の間、イオンや励起化水分子の形成、及び、二次電子の形成を含む、多数の変換が起こる。これらの化学的反応及び活性に形成されたラジカルは、製造された該活性化パーオキシド溶液の反応性を特徴付ける。
本発明の1の実施態様において、当初のパーオキシド溶液に1の添加剤が添加される。好ましくは、該添加剤は、非熱的放電により破壊されない。適当な添加剤は、酸、塩基及び/又は塩であり得る。好ましい塩は、NaCl及び/又はKClのような塩化物塩である。
第2の局面において、本発明は、本明細書中において記載される或る特有の特徴を示す活性化パーオキシド溶液を与える。
一般的なパーオキシド溶液と比較して、本発明の該活性化パーオキシド溶液の電気伝導度は、イオンの存在により増加される。該活性化パーオキシド溶液は、一般的なパーオキシド溶液と比較して、より高い酸化還元電位(ORP)及びより低いpHをも有する。さらに、本発明に従う活性化パーオキシド溶液は、グラム陽性及び/又はグラム陰性バクテリア及び真菌類を含む、幅広い範囲の微生物に対して殺生物活性を有する。
電気伝導度、pH、ORPのような、一般のパーオキシド溶液と異なるところの活性化パーオキシド溶液を特徴付ける特徴は、該活性化パーオキシド溶液が該活性化パーオキシド溶液中に追加の化合物の存在が実質的に無い状態にあるところの条件下において計測可能である特徴として見られるべきである。「追加の化合物」は、本発明に従う該活性化プロセスにより形成されない化合物である。句「追加の化合物の存在が実質的に無い状態にある」は、該活性化パーオキシド溶液が、該活性化パーオキシド溶液を特徴付ける特徴に実質的に影響するような濃度の追加の化合物を含まないことを意味する。好ましくは、該活性化パーオキシド溶液の該特徴付ける特徴は、該溶液が可能な限り純粋な状態にある場合、すなわち、該溶液が溶媒として脱塩水、蒸留水、又は化学的純水を用いることにより調製された当初のパーオキシド溶液から得られる場合に、測定可能である。
該当初のパーオキシド溶液は市販の濃過酸化水素溶液を所望のパーオキシド濃度に希釈することにより調製されうる故に、該当初のパーオキシド溶液は、該市販のパーオキシド溶液中に存在する少量の添加物を含みうる。これら添加物の一部又は全部は、該活性化プロセスにより破壊されうる。
このように、一般のパーオキシド溶液と異なるところの、該活性化パーオキシド溶液の特徴は、追加の化合物の存在が実質的に無い状態にある該活性化パーオキシド溶液の内在的な特徴として見られるべきであり、そして、本発明のプロセスの結果ではなくて図らずも存在する追加の化合物及び/又は意図的に該溶液に添加された追加の化合物の存在に起因する特徴として見られるべきでない。
特に、0.05%〜20%(重量/重量)の範囲のパーオキシド含量、2〜4の範囲の低いpH、400〜600mVの範囲のORP、及び、0.05%〜0.5%(w/w)の範囲のパーオキシド含量を有する溶液について100〜500μジーメンス/cm、好ましくは100〜450μジーメンス/cmの範囲の電気伝導度、0.1%〜5%(w/w)の範囲のパーオキシド含量を有する溶液について100〜450μジーメンス/cm、好ましくは100〜350μジーメンス/cmの範囲の電気伝導度、そして、5%〜20%(w/w)の範囲のパーオキシド含量を有する溶液について100〜350μジーメンス/cmの範囲の電気伝導度、により特徴付けられる活性化パーオキシド溶液を本発明は提供する。該活性化パーオキシド溶液は、幅広い範囲の微生物に対して殺生物活性を有する。
該活性化パーオキシド溶液の特徴は、標準的な、市販入手可能な方法及び装置により一般的に決定され、そして好ましくは室温(20℃)で測定される。
該パーオキシド濃度は、過マンガン酸カリウム滴定法により決定され、そして、pH、ORP及び電気伝導度の測定のために用いられる装置は夫々、WTW 537、Testo 230 ORP及びHANNA EC 装置である。
該活性化パーオキシド溶液の該過酸化水素含量は好ましくは、0.1〜15%、より好ましくは0.1〜10%、さらにより好ましくは0.1〜5%、最も好ましくは0.4〜3%である。
該殺生物性溶液のpHは、該活性化プロセスの故に、該当初の水溶液のpHと比べて減じられる。このように、本発明に従う該活性化パーオキシド溶液の減じられたpHは、酸の添加によるものではない。本発明の殺生物性溶液の酸性度は、「通常の」アニオン、すなわち、酸性カチオンH又はHに対する対イオンとして通常働くアニオン、例えば硝酸イオン、硫酸イオン、塩化物イオン及びその同様物、の存在により、補われず、少なくとも完全には補われない。
該活性化パーオキシド溶液のpHは好ましくは、2.5〜4、好ましくは2.5〜3.5、最も好ましくは2.5〜3である。
さらに、該殺生物性溶液のORPは、該活性化プロセスの故に、該当初のパーオキシド溶液のORPと比べて増加される。該活性化パーオキシド溶液のORPは好ましくは400〜500、より好ましくは420〜490mVである。該ORPは一般的に、同様のパーオキシド濃度とpHの、一般的に調製された酸性パーオキシド溶液のORPよりも高い。
さらに、該活性化パーオキシド溶液の電気伝導度は、同じpHを有する、一般的に調製された酸性過酸化水素溶液の電気伝導度よりも実質的に低いと見受けられ、これは該活性化パーオキシド溶液のイオン強度が比較的低く、かつ、該活性化プロセスにおける非常に特異的な反応メカニズムにより上記酸性の性質がもたらされたことを示唆する。好ましくは、該活性化パーオキシド溶液の電気伝導度の下限値は、150μジーメンス/cmである。
該活性化パーオキシド溶液の殺生物活性は、エシェリヒア コリ、ロドトルラ ルブラ、シュードモナス アエルギノサ及び/又はサルモネラ ティフィムリウムに対する、欧州規格EN1040に適合する検定を用いて、5分の接触時間で、少なくともlog4の減少を与えるようなものである。
水道水を用いたとき又は活性化の前の溶液に塩素塩を添加したときのように、時々、本発明に従う活性化プロセスに付されるべき該当初のパーオキシド溶液を調製する為に用いられる該水は、塩素含有性化合物を含みうる。得られた活性化パーオキシド溶液のpHは、最初は4より高くあり得る。そして、4より低いpHに達するために、長期の活性化が必要であり得る。水道水が用いられたとき、又は、活性化の前に追加的に塩素塩が該溶液に添加されたとき、或る微生物は、該殺生物性活性化パーオキシド溶液に対しさらにより感受性であると見える。
1の実施態様では、該活性化パーオキシド溶液は、利用しうる遊離の塩素(AFC)含量を実質的に有さない。そのような溶液は、脱塩水、蒸留水及び/又は化学的純水を用いる第1の局面の方法により有利に入手可能である。
特に、第2の局面の活性化パーオキシドは、第1の局面の方法により入手可能である。
本発明に従う非熱的放電の適用は、パーオキシド水溶液中における基本的な構成上の変化をもたらし、増強された殺生物活性を有する、結果する活性化パーオキシド溶液を与える。驚くべきことに、本発明の該活性化パーオキシド溶液の殺生物活性は、同じパーオキシド含量を有するが標準的な水により調製された一般的なパーオキシド溶液の活性よりも実質的に高い。もしパーオキシド溶液が本発明のプロセスに付された水により調製されたとしても、その殺生物活性は、本発明に従う活性化パーオキシド溶液の活性よりも低い。
該活性化パーオキシド溶液の殺生物活性を増加する為に、又は、該活性化パーオキシド溶液の使用のための適当な特性を活性化パーオキシド溶液に備える為に、本発明の方法による調製後、該活性化パーオキシド溶液に、他の添加物が添加されうる。そのような添加物の例は、銀塩、例えば硝酸銀若しくは塩化銀、又はコロイド銀;亜鉛塩、例えば塩化亜鉛、乳酸亜鉛若しくは酸化亜鉛;クロルヘキシジン;陰イオン性、陽イオン性、非イオン性及び/又は両性の界面活性剤;乳化剤;ヒドロトロープ;グリセロール;キレート化剤;アルコール;酸(有機の又は無機の);塩基;香料;着色性化学物質;又は表面張力低下剤である。
好ましくは、(コロイド状)スズ酸塩、クエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、アセトアニリド、Solutiaから入手可能なデクェストホスホネート(Dequest Phosphonate)のような様々な種類のホスホネート、OctaQuest E30又はA65として、Octelから入手可能な3ナトリウムエチレンジアミンジスクシネートのような安定剤、又は他のカチオン封鎖剤のような、過酸化水素溶液を安定化させると知られる市販入手可能な化合物により、該活性化パーオキシド溶液は安定化される。
このように、本発明は、本発明の活性化パーオキシド溶液と、上で述べたような任意の添加剤とを含む組成物を提供する。
他の局面において、殺バクテリア液体及び消毒性液体としての使用、及び、洗浄剤、殺菌剤及び消毒剤としての使用を含むがこれらに限定されない、殺菌活性及び/又は消毒活性及び/又は洗浄活性及び/又は漂白活性及び/又は防腐活性が必要とされるところの任意の目的の為の、本発明の活性化パーオキシド溶液の使用又は該活性化パーオキシド溶液を含有する組成物の使用に、本発明は関係する。
特に、本発明の活性化パーオキシド溶液又はそれを含む組成物は、可能な限り穏やかな剤による、殺菌活性及び/又は消毒活性及び/又は洗浄活性及び/又は漂白活性及び/又は防腐活性を獲得することが重要であるところの適用、例えば、家庭内使用、医療用使用、パーソナルケア、食品、部屋の洗浄等の為に用いられうる。適用後のゆすぎが無い又はほとんど無いことが好まれる適用の為にも、又は、該溶液が食料と接触しうるところの適用の為にも用いられる。その基本的な形における該活性化パーオキシド溶液はいずれの酸又は塩も含有しないので、環境的な負荷又は食品汚染の残留物は存在しない。これは、環境的にやさしい製品が好まれるところの状況における、該溶液の使用を可能とする。
該活性化パーオキシド溶液は、非刺激性であり、におい又は揮発性ガスを有さず、かつ皮膚にやさしいので、作業者の安全性が高い優先度を有する場合において、ユーザーが何も防護服を着ない状況のために、又は、創傷消毒若しくは歯肉炎予防のような個人的使用のために、最適である。
本発明は、スプレー装置、例えば、スプレーボトル、エアロゾル缶、部屋の消毒のためのエアロゾル発生装置のような特定の装置における該活性化パーオキシド溶液の使用、及び、浸漬の形態における適用による該活性化パーオキシド溶液の使用にも関係する。
最終使用のための溶液又は組成物の過酸化水素濃度は、好ましくは0.1〜15%(重量/重量)、より好ましくは0.1〜10%、さらにより好ましくは0.1〜5%、最も好ましくは0.4〜3%である。最終使用のためのそのような溶液又は組成物を得るために、本発明の該活性化パーオキシド溶液をできる限り希釈しないことが好ましい。
特に、本発明は、本発明に従う殺生物性の溶液又は組成物の有効量と基体とを接触させることを含む、基体を消毒する方法を開示する。該基体は、任意の表面、空間、物質、医療用器具又は装置、病院の装置、壁、天井及び/又は床の表面、好ましくはグラム陽性及び/又はグラム陰性の病原性バクテリアの存在が疑われる基体でありうる。
実施例
実施例1
6.7のpH及び0.1μS/cm未満の電気伝導度を有する化学的に純粋な蒸留水の600ミリリットルに、1.6%過酸化水素含量を達する為に高濃度過酸化水素が添加され、そして、該溶液がパルスコロナ誘起パルスDCグロー放電プラズマプロセスに付された。活性化の前の該溶液のpHは5.8であった。該溶液は、1Lの二重壁の水冷容器中に置かれた。1の電極が該水溶液中に沈められ、そして、3つのピン形電極が該液体表面の約10mm上に配置された。圧力は低下され、そして、反応チャンバーが冷却水により冷却された。該水はその後、パルスコロナ誘起低周波数パルスDCプラズマ放電により、以下の条件化で処理された:電流は5分で0mAから100mAに増加され、電流は処理の更なる25分の間に100〜120mAに維持され、該パルスコロナ誘起電圧は10kVであり、該パルスDCプラズマ電圧は1500と1700ボルトの間であり、該周波数は100Hzであり、該反応チャンバー中の圧力は1.5×10Paであった。
該溶液の結果したORPは494mVであり、該溶液のpHは2.92であり、そして、過酸化水素と超過酸化物化合物の合計濃度は1.6%であった。
殺生物活性
該活性化パーオキシド溶液は非常に有意な殺生物活性を示した。化学的殺菌剤及び防腐剤の基本的な殺バクテリア活性の試験のための欧州規格1040に適合する、制御された殺バクテリア懸濁物試験において、1mlのマクファーランド標準液0.5(1ml当たり10微生物)が活性化パーオキシド溶液と1:8で混合され、そして、1mlのミリQ水が混合された。10分間後、スタフィロコッカス アウレウスは100%死滅され、一方、エシェリシキア コリ、サルモネラ ティフィムリウム、ロドトルラ ルブラ及びシュードモナス エルギノーザは5分後にすでに100%死滅された。該規格は典型的に、5分間で少なくともlog5の減少により合格する。
この試験において、対照は、1.6%の一般の過酸化水素溶液により実施された。結果は、5分後で、いずれの試料も100%の死滅を示さなかった、というものである。例えば、サルモネラ ティフィムリウムは、5分間後で70%の減少を示すのみであり、そして、スタフィロコッカス アウレウスは20分後で50%の減少を示すのみであり、かつ、5分後では減少を示さなかった。これは、本発明の該活性化パーオキシド溶液が、類似の一般の過酸化水素溶液よりも有意に高い殺バクテリア活性を有することを示す。
実施例2
1.3%の過酸化水素溶液が、実施例1のように、以下の条件化で処理された:電流は5分で0mAから100mAへと増加され、電流は処理の更なる45分間100〜140mAに維持され、パルスコロナ誘発電圧は10kVであり、パルスDCプラズマ電圧は1500と2000ボルトの間であり、反応チャンバー中の圧力は1.5×10Paであった。
該溶液の結果したORPは502mVであり、該溶液のpHは2.85であり、そして、過酸化水素と超過酸化物化合物の合計濃度は1.25%であった。
殺生物活性
該溶液は非常に有意な殺生物活性を示した。化学的な殺菌剤及び防腐剤のための欧州規格1276(EN1276:食品、工業、家庭内及び施設の領域において用いられる、化学的な殺菌剤及び防腐剤の殺バクテリア活性の評価のための定量的懸濁物試験)に適合する、制御された殺バクテリア懸濁物試験において、1mlのマクファーランド標準液0.5(1ml当たり10微生物)が活性化パーオキシド溶液と1:8で混合され、そして、1mlのミリQ水が混合された。清潔でない実際的な状況を模倣するために、この懸濁物に、タンパク質添加物がEN1276手順に従い添加された。清潔な状況を与えるために、0.3%のウシアルブミンが添加され、そして、汚い状況のために、3%のウシアルブミンが添加された。
試験結果が以下の表1に示される。わずか1.2%の過酸化水素濃度(先行文献に記載の殺生物性溶液と比較して非常に低い過酸化水素の水準)で、いくつかのバクテリアのタイプは5分以内にlog5の減少(標準EN1276に従う試験基準である)より大きな減少を示し、他方、いくつかはわずか1分後にlog5の減少に達する。
実施例3
1%過酸化水素溶液の500ミリリットルの体積がパルスコロナ放電により処理された。開始溶液の電気伝導度は、17.8マイクロジーメンス/cm、pH4.5及びORP340mVであった。電極距離は10mmであり、真空チャンバー中の圧力は安定なコロナ放電を維持する為に低下された。適用されたコロナ電圧は10.4kVであり、電流は約1.5〜1.8mAに維持された。3つの電極による処理の45分間後、該溶液は以下のパラメーターを計測した:電気伝導度123.3マイクロジーメンス/cm、pHは3.2であり、そしてORPは445であった。
コロナ処理された溶液はその後、バクテリアのいくつかの株に対して試験され、そして、1%過酸化水素の非処理溶液と比較された。出願人は以下の結果を発見した:
E.コリは、1分後にlog4で減少され、そして、5分後にlog5で減少された。他方、標準1%過酸化水素により観察された計測可能な減少はなかった。リステリアは、5分後にlog4で減少された。他方、標準1%過酸化水素溶液により観察された計測可能な減少はなかった。コリネバクテリウム ミニチシウムは、5分後にlog4で減少され、そして、標準1%過酸化水素溶液による計測可能な減少は示さなかった。エンテロバクター クロアカによる結果は、2つの溶液の間の減少の有意な違いを同様に示した。
Figure 2009513605
実施例4 本発明の活性化パーオキシド溶液の殺生物活性と、過酸化水素の酸性水溶液との比較
先行技術において、過酸化水素と特定の酸の組み合わせが提案された。何故なら、過酸化水素それ自体は、比較的に効果のない殺菌剤であるからである。酸の添加により、該溶液は一般に、より安定且つ殺菌剤としてより有効であるが、依然として、微生物の死滅時間は実用的でない範囲にある。
活性化パーオキシド溶液と完全に同じ過酸化水素濃度の非処理過酸化水素溶液と、効果を増強する為に酸が添加され、やはり該活性化溶液と完全に同じ過酸化水素濃度の過酸化水素溶液とが、いずれもパルスコロナ誘起パルスDCプラズマ放電により処理された過酸化水素溶液よりも有意に少ない殺バクテリア効果を有することを、今我々は示す。
我々は、パルスコロナ誘起低周波数パルスDCプラズマ放電による処理の前に1.5%過酸化水素が添加された本発明の活性化過酸化水素溶液と、標準の市販入手可能な(非処理)1.5%過酸化水素溶液とを、6のバクテリア株に対して試験した:サルモネラ ティフィムリウム、E.コリ、シュードモナス アエルギノサ、スタフィロコッカス アウレウス、エンテロバクター クロアカ及びリステリア モノサイトゲネス。1.5%過酸化水素溶液は30分間処理され、そして、3.1のpHと452のORPを有する。以下の表2中の結果は、活性化パーオキシド溶液の殺生物効果(上方の結果)は、該活性化プロセスにより非常に増強されることを示す。
Figure 2009513605
増加したORPと減少したpHがともに、本発明の活性化パーオキシド溶液の、有意に増強された殺生物効果を説明する重要なパラメーターであることが、経験的試験から示される。活性化パーオキシド溶液のORP、pH及び電気伝導度は、同じH濃度を有する市販入手可能な過酸化水素溶液のそれらと実質的に異なることが、実験的に証明された。
・同様のH濃度だが、本発明の方法により活性化された溶液の約3.1のpH、248μS/cmの電気伝導度及び452mVのORPと比べて、0.1%Hは約4.9のpH、20μS/cmの電気伝導度及び355mVのORPを示す。
・同様のH濃度だが、本発明の方法により活性化された溶液の約3.2のpH、255μS/cmの電気伝導度及び448mVのORPと比べて、0.5%Hは約4.6のpH、約21μS/cmの電気伝導度及び374mVのORPを示す。
・同様のH濃度だが、本発明の方法により活性化された溶液の約3.1のpH、212μS/cmの電気伝導度及び472mVのORPと比べて、1%Hは約4.4のpH、30μS/cmの電気伝導度及び390mVのORPを示す。
・同様のH濃度だが、本発明の方法により活性化された溶液の約2.9のpH、328μS/cmの電気伝導度及び468mVのORPと比べて、3%Hは約3.9のpH、60μS/cmの電気伝導度及び411mVのORPを示す。
・同様のH濃度だが、本発明の方法により活性化された溶液の約2.9のpH、288μS/cmの電気伝導度及び469mVのORPと比べて、5%Hは約3.7のpH、90μS/cmの電気伝導度及び428mVのORPを示す。
・同様のH濃度だが、本発明の方法により活性化された溶液の約2.8のpH、238μS/cmの電気伝導度及び485mVのORPと比べて、10%Hは約3.3のpH、110μS/cmの電気伝導度及び446mVのORPを示す。
実施例5
種々の量の過酸化水素(0.05〜20%)を含む過酸化水素溶液が、パルスコロナ誘起パルスDCグロー放電プラズマ処理に付された。該処理条件は、電極当たり100〜130mAの間の電流、約10mmの電極距離であり、該パルスコロナ誘起電圧は10kVであり、該パルスDCプラズマ電圧は1500と2000ボルトの間であり、かつ反応チャンバー中の圧力は3×10Paであった。得られた活性化溶液のpH、電気伝導度及びORPの値は表3に示され、活性化の前の溶液の値も同様に示される。
Figure 2009513605
さらに、活性化パーオキシド溶液は、活性化後に得られるのと同じ値にpHを下げる為に酸が添加されたパーオキシド溶液より、有意により低い電気伝導度を示すことが明らかとなった。1、2及び5%Hを含みかつ2.8のpHを有する過酸化水素溶液は典型的に、600〜900μS/cmの電気伝導度を示す。この現象は、任意の酸を用いるときに起こり、より強い酸により上記効果は最も劇的となる。

Claims (22)

  1. 0.05〜20%(重量/重量)の過酸化水素を含む殺生物性水溶液において、該殺生物性溶液は2〜4の範囲のpH、400〜600mVの範囲の酸化還元電位(ORP)を有し、かつ、0.05%〜0.5%(重量/重量)の範囲のパーオキシド含量を有するときの該溶液は100〜500μジーメンス/cm、好ましくは100〜450μジーメンス/cmの範囲の電気伝導度を有し、0.1%〜5%(重量/重量)の範囲のパーオキシド含量を有するときの該溶液は100〜450μジーメンス/cm、好ましくは100〜350μジーメンス/cmの範囲の電気伝導度を有し、そして、5%〜20%(重量/重量)の範囲のパーオキシド含量を有するときの該溶液は100〜350μジーメンス/cmの範囲の電気伝導度を有する、上記殺生物性水溶液。
  2. 該溶液中に追加的な化合物の存在が実質的に無い条件下で、該pH、ORP及び電気伝導度が計測可能である、請求項1の殺生物性水溶液。
  3. 利用しうる遊離の塩素(AFC)含量を実質的に有さない、請求項1又は2の殺生物性水溶液。
  4. 0.1〜15%、好ましくは0.1〜10%、より好ましくは0.1〜5%、最も好ましくは0.4〜3%の過酸化水素含量を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の殺生物性水溶液。
  5. 2.5〜4、好ましくは2.5〜3.5のpHを有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の殺生物性水溶液。
  6. 400〜500、好ましくは420〜490mVのORPを有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の殺生物性水溶液。
  7. グラム陽性及び/又はグラム陰性のバクテリア並びに真菌類を含む広い範囲の微生物に対して殺生物活性を有する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の殺生物性水溶液。
  8. 該水溶液が、エシェリヒア コリ、ロドトルラ ルブラ、シュードモナス アエルギノサ又はサルモネラ ティフィムリウムに対する欧州規格EN1040に従う検定を用いて、5分間で、少なくともlog4の減少を与える、請求項1〜7のいずれか1項に記載の殺生物性水溶液。
  9. 非熱的放電プロセスに、0.05〜20%(重量/重量)の過酸化水素水溶液を付すことにより入手可能な、請求項1〜8のいずれか1項に記載の殺生物性水溶液。
  10. 該水が、飲料水、水道水、脱塩水、化学的純水及び/又は蒸留水である、請求項9に記載の殺生物性水溶液。
  11. 該非熱的放電プロセスが、グロー放電プラズマ又はコロナ放電、好ましくはパルスDCグロー放電プラズマ、より好ましくはパルスコロナ誘起パルスDCグロー放電プラズマである、請求項9又は10に記載の殺生物性水溶液。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に従う殺生物性溶液と添加物とを含む組成物。
  13. 該添加物が、銀塩;銀コロイド;亜鉛塩;クロルヘキシジン;陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤及び/又は両性界面活性剤;乳化剤;ハイドロトロープ;グリセロール;スズ酸塩;キレート化剤;アルコール;酸;塩基;香料;着色性化学物質;及び/又は表面張力低下剤である、請求項12に記載の組成物。
  14. 殺菌活性及び/又は消毒活性及び/又は洗浄活性及び/又は漂白活性及び/又は防腐活性が必要とされるところの任意の目的の為に、請求項1〜11のいずれか1項に従う殺生物性水溶液又は請求項12若しくは13に従う組成物を使用する方法。
  15. 部屋の殺菌の為のスプレー装置、エアロゾル缶、エアロゾル生成装置において、及び、浸漬の形態における適用において、請求項1〜11のいずれか1項に従う殺生物性水溶液又は請求項12若しくは13に従う組成物を使用する方法。
  16. 請求項1〜11のいずれか1項に従う殺生物性水溶液の調製のための方法であって、
    (a)非熱的放電処理に適当なチャンバー中に、層の形態で0.05〜20%の過酸化水素を含む水溶液を配置すること、
    (b)(a)の層中に電極を配置し、かつ、該層の上の気相中に反対の電位を有する電極を配置すること、
    (c)チャンバー中で非熱的放電を生成すること、及び、
    (d)該パーオキシド溶液を該非熱的放電に付して、活性化パーオキシド溶液を得ること、
    を含む上記方法。
  17. 該非熱的放電がグロー放電プラズマ又はコロナ放電である、請求項16に記載の方法。
  18. 該グロー放電プラズマ又は該コロナ放電が、パルスモードで動作され且つ/又は直流(DC)放電(プラズマ)である、請求項17に記載の方法。
  19. 該グロー放電プラズマ、好ましくは該DCグロー放電プラズマが、コロナ、好ましくはパルスコロナにより誘起される、請求項17又は18に記載の方法。
  20. 該グロー放電プラズマが、好ましくは50〜5,000Hzの範囲、より好ましくは100〜1,000Hzの範囲の周波数で実施される、パルスコロナ誘起パルスDCグロー放電プラズマである、請求項19に記載の方法。
  21. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の殺生物性溶液の有効量又は請求項12若しくは13に記載の組成物の有効量と、基体を接触させることを含む、該基体を殺菌する方法。
  22. 該基体は、好ましくはグラム陽性及び/又はグラム陰性の病原性バクテリアの存在が疑われる、任意の表面、空間、物質、医療用器具又は装置、病院の装置、及び/又は、壁、天井及び床の表面である、請求項21に従う方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011077588A1 (ja) * 2009-12-24 2011-06-30 有限会社ピー・シー・センター 松の材線虫の駆除・防除薬剤とその製造方法および松の材線虫病による松枯れ防除方法
JP2012061145A (ja) * 2010-09-16 2012-03-29 Daikin Industries Ltd 口腔洗浄装置
JP2014172894A (ja) * 2013-03-12 2014-09-22 Separator System Kogyo Kk エアゾール型可食性除菌剤
WO2014188725A1 (ja) * 2013-05-24 2014-11-27 国立大学法人大阪大学 殺菌用液体の生成方法および装置
JP2016032808A (ja) * 2014-07-30 2016-03-10 株式会社サンダーアーク 機能性飲料水及びその製造方法
JP2018034141A (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 グルーン カンパニー リミテッド 生態毒性の除去のための下廃水危害性物質の低減装置及び方法
US10220107B2 (en) 2016-03-31 2019-03-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Plasma generating method including generating first plasma without supplying first gas in liquid and generating second plasma in first gas, and plasma generating apparatus

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2681510C (en) * 2007-04-05 2017-03-07 Solvay (Societe Anonyme) Aqueous hydrogen peroxide solution, process for its preparation and use thereof
WO2012018891A2 (en) * 2010-08-03 2012-02-09 Drexel University Materials for disinfection produced by non-thermal plasma
KR101266157B1 (ko) * 2011-05-31 2013-05-21 한국기초과학지원연구원 가스 채널을 구비한 수중 모세관 플라즈마 장치
US9476014B2 (en) 2013-02-14 2016-10-25 II Joseph M. Galimi Method for cleaning surfaces
US9339572B2 (en) 2013-03-15 2016-05-17 EP Technologies LLC Methods and solutions for killing or deactivating spores
US20140271354A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 EP Technologies LLC Methods and solutions for killing or deactivating bacteria
US20160206737A1 (en) * 2013-09-27 2016-07-21 Drexel University Use of plasma-treated liquids to treat herpes keratitis
US9808548B2 (en) * 2014-06-18 2017-11-07 Quick-Med Technologies, Inc. Regeneration of antimicrobial coatings containing metal derivatives upon exposure to vapor-phase hydrogen peroxide
CN106166301A (zh) 2015-05-18 2016-11-30 松下知识产权经营株式会社 液体处理方法、液体处理装置及洗衣机
WO2017019722A1 (en) 2015-07-28 2017-02-02 EP Technologies LLC Scrubbing device for cleaning, sanitizing or disinfecting
CA2996310A1 (en) 2015-08-31 2017-03-09 EP Technologies LLC Generation of antimicrobial wipes using non-thermal plasma
KR101905030B1 (ko) 2016-04-06 2018-10-08 이승재 이온화된 과산화수소 에어로졸을 생성하기 위한 플라즈마 전원 장치
IL245718A0 (en) 2016-05-18 2016-08-31 Riskin Yefim A method for converting water to hydrogen peroxide and a converter
US10692704B2 (en) 2016-11-10 2020-06-23 Gojo Industries Inc. Methods and systems for generating plasma activated liquid
WO2019082174A1 (en) * 2017-10-23 2019-05-02 Oxypro Ltd. METHOD AND DEVICE FOR CONVERTING WATER TO HYDROGEN PEROXIDE
RU2706659C1 (ru) * 2018-10-25 2019-11-19 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук (ФИЦ ХФ РАН) Способ получения раствора пероксида водорода с требуемой концентрацией для стимулирования роста семян растений
WO2020167933A1 (en) 2019-02-12 2020-08-20 Alden Medical, Llc Alcohol-free hydrogen peroxide disinfectant compositions and methods of use thereof
EP4186854A4 (en) * 2020-07-22 2024-06-26 Turbin, Valerij Vladimirovich METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A HYDROGEN PEROXIDE SOLUTION

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006515225A (ja) * 2003-01-02 2006-05-25 イッサム リサーチ ディベロップメント カンパニー オブ ザ ヘブリュ ユニバーシティ オブ エルサレム 水酸基の生成増強方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4477438A (en) * 1982-11-12 1984-10-16 Surgikos, Inc. Hydrogen peroxide composition
AU2002243660A1 (en) * 2001-01-25 2002-08-06 Water Works Global, Inc. Method of activation of chemically pure and potable water
US20030146310A1 (en) * 2001-08-17 2003-08-07 Jackson David P. Method, process and apparatus for high pressure plasma catalytic treatment of dense fluids

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006515225A (ja) * 2003-01-02 2006-05-25 イッサム リサーチ ディベロップメント カンパニー オブ ザ ヘブリュ ユニバーシティ オブ エルサレム 水酸基の生成増強方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011077588A1 (ja) * 2009-12-24 2011-06-30 有限会社ピー・シー・センター 松の材線虫の駆除・防除薬剤とその製造方法および松の材線虫病による松枯れ防除方法
JP5604619B2 (ja) * 2009-12-24 2014-10-08 安部 清悟 松の材線虫の駆除・防除薬剤とその製造方法および松の材線虫病による松枯れ防除方法
JP2012061145A (ja) * 2010-09-16 2012-03-29 Daikin Industries Ltd 口腔洗浄装置
JP2014172894A (ja) * 2013-03-12 2014-09-22 Separator System Kogyo Kk エアゾール型可食性除菌剤
WO2014188725A1 (ja) * 2013-05-24 2014-11-27 国立大学法人大阪大学 殺菌用液体の生成方法および装置
JP6025083B2 (ja) * 2013-05-24 2016-11-16 国立大学法人大阪大学 殺菌用液体の生成方法および装置
JP2016032808A (ja) * 2014-07-30 2016-03-10 株式会社サンダーアーク 機能性飲料水及びその製造方法
US10220107B2 (en) 2016-03-31 2019-03-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Plasma generating method including generating first plasma without supplying first gas in liquid and generating second plasma in first gas, and plasma generating apparatus
JP2018034141A (ja) * 2016-09-01 2018-03-08 グルーン カンパニー リミテッド 生態毒性の除去のための下廃水危害性物質の低減装置及び方法
JP2018187632A (ja) * 2016-09-01 2018-11-29 グルーン カンパニー リミテッド 生態毒性の除去のための下廃水危害性物質の低減装置及び方法

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