JP2011511864A - アルカリ過酸化物洗浄装置において低温洗浄を向上させるための活性化複合体の使用 - Google Patents
アルカリ過酸化物洗浄装置において低温洗浄を向上させるための活性化複合体の使用 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】図1
Description
幾つかの態様において、本発明の方法は、活性化複合体、アルカリ源および活性酸素源の少なくとも1つを含む組成物を被洗浄面に塗布する工程を含む。幾つかの実施形態において、本発明の方法で使用する組成物は、アルカリ性pH、例えば約11〜約14である。幾つかの実施形態において、被洗浄面には、3つすべての成分を1つの組成物の一部として塗布できる。他の実施形態において、活性化複合体およびアルカリ源を1つの組成物の一部として面に塗布し、活性酸素源を別の組成物の一部として塗布することができる。さらに他の実施形態において、活性酸素源および活性化複合体を1つの組成物の一部として面に塗布し、アルカリ源を別の組成物の一部として表面に塗布することができる。活性化複合体、アルカリ源および活性酸素源は、いかなる組み合わせでも、またいかなる段階的順序でも被洗浄面に塗布することができる。
幾つかの態様において、本発明の方法は、活性化複合体を面に塗布する工程を含む、面の洗浄方法を提供する。本明細書で用いられている「活性化因子複合体」または「活性化複合体」という用語は、活性酸素源および/または汚れと反応して、汚れ上および汚れ中の原位置で酸素ガス生成を向上させる能力のある組成物を意味する。いかなる作用機序にも拘束されることを望むものではないが、洗浄中、活性化複合体が酸素ガス発生に対する触媒として作用すると考えられる。すなわち、活性化複合体は、それ自体が分解されることなく、洗浄中に、活性酸素源を分解して、汚れ上および汚れ中の原位置で酸素ガスを生成すると考えられる。
幾つかの実施形態において、本発明の方法で使用する組成物には、活性酸素源が含まれる。本明細書で用いられている「活性酸素源」という用語は、汚れ上および汚れ中、ならびに溶液中の原位置で酸素ガスを発生させることのできるあらゆる組成物を意味する。幾つかの実施形態において、活性酸素源は、活性化複合体との接触時に、汚れ上および汚れ中の原位置で酸素ガスを発生させることのできる化合物である。この化合物は、有機物または無機物であり得る。
幾つかの態様において、本発明の方法で使用する洗浄用組成物には、アルカリ源が含まれる。本発明の方法での使用に適した典型的なアルカリ源には、塩基性塩、アミン、アルカノール・アミン、炭酸塩およびケイ酸塩が含まれるが、これらに限定されるものではない。本発明の方法で使用する他の典型的なアルカリ源には、NaOH(水酸化ナトリウム)、KOH(水酸化カリウム)、TEA(トリエタノール・アミン)、DEA(ジエタノール・アミン)、MEA(モノエタノール・アミン)、炭酸ナトリウム、モルホリン、メタケイ酸ナトリウムおよびケイ酸カリウムが含まれる。アルカリ源は、被洗浄面に適するものを選択できる。
幾つかの実施形態において、本発明の方法で使用する組成物には、追加成分が含まれる。幾つかの実施形態において、これらの追加成分は、被洗浄面からの汚れ除去を円滑にすることができる。本発明の方法で使用する追加成分には、例えば浸透剤、界面活性剤、ビルダー、抗菌剤および緩衝剤が含まれる。
幾つかの態様において、浸透剤を本発明の方法で使用してよい。浸透剤を洗浄用組成物中のアルカリ源と組み合わせるか、または浸透剤をアルカリ源なしで使用してもよい。幾つかの実施形態において、浸透剤は水混和性である。
幾つかの実施形態において、本発明の方法で使用する浸透剤には、水溶性グリコール・エーテルが含まれる。グリコール・エーテルの例には、ジプロピレン・グリコール・メチル・エーテル(ダウ・ケミカル(Dow Chemical)社から商品名DOWANOL DPMで入手可)、ジエチレン・グリコール・メチル・エーテル(ダウ・ケミカル社から商品名DOWANOL DMで入手可)、プロピレン・グリコール・メチル・エーテル(ダウ・ケミカル社から商品名DOWANOL DMで入手可)、およびエチレン・グリコール・モノブチル・エーテル(ダウ・ケミカル社から商品名DOWANOL EBで入手可)が含まれる。幾つかの実施形態において、グリコール・エーテルは、約1.0質量%〜約20質量%の量で存在する。
界面活性剤または界面活性剤の混合物は、本発明の方法で使用することができる。界面活性剤は、被洗浄面に適したものを選択できる。多数の製造元から市販されている、陰イオン、非イオン、陽イオンおよび両イオン性界面活性剤を含む、多様な界面活性剤を使用できる。適切な界面活性剤には、非イオン性界面活性剤、例えば弱泡性非イオン性界面活性剤が含まれる。界面活性剤の議論に関しては、Kirk−Othmer著、Encyclopedia of Chemical Technology、第3版、第8巻、900〜912ページを参照のこと。
を有するアミン・オキシド化合物が含まれるが、これに限定されるものではない。
を有するベタイン化合物が含まれる。
本明細書に記載の界面活性剤は、本発明の方法において単独で、または組み合わせて使用することができる。特に、非イオンと陰イオンは組み合わせて使用することが可能である。半極性非イオン、陽イオン、両性および双性イオン界面活性剤は、非イオンまたは陰イオンと組み合わせて使用できる。前述の説明は、本発明の範囲内に用途を見出すことのできる数々の界面活性剤の具体例に過ぎない。特定の界面活性剤または界面活性剤の組み合わせは、意図される使用濃度と、温度およびpHを含む意図される環境条件での被洗浄面との適合性を含め、多数の要因に基づいて選択できる点を理解されたい。
幾つかの実施形態において、本発明の方法で使用する組成物には、単数または複数のビルダーが含まれる。ビルダーには、キレート化剤(キレート剤)、封鎖剤(封鎖物質)、洗剤ビルダーなどが含まれる。ビルダーは、組成物または溶液を安定させることが多い。好ましくは、本発明の方法での使用に適したビルダーは、活性化複合体と錯形成しない。つまり、本発明で使用する単数または複数のビルダーは、汚れ上および汚れ中の原位置で酸素が発生した後に分解した無機汚れと複合体を形成するものを選択することが好ましい。
さらに、望ましい特性を付加的に提供するため、本発明の組成物中には他の様々な添加剤または補助剤が存在してもよい。その例は以下のとおりである。
a)ヒドロトロープと呼ばれる可溶化媒介物は、キシレン−、トルエン−、もしくはクメン−スルホン酸塩または、n−オクタン・スルホン酸塩または、それらのナトリウム−、カリウム−、アンモニウム塩、もしくは有機アンモニウム塩基の塩として、本発明の組成物中に存在することができる。また、炭素、水素および酸素原子のみを含有するポリオールは、一般的に使用されている。それらは、約2〜約6個の炭素原子と約2〜約6個のヒドロキシ基を含んでいることが好ましい。その具体例には、1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、ヘキシレン・グリコール、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、およびグルコースが含まれる。
b)非水溶性液状担体または溶媒は、本発明の方法で使用される様々な組成物において使用することができる。
c)本発明の方法で使用する組成物に、粘度調整剤を追加してもよい。これらは、キサンタン・ガム、カラギナンなどの天然多糖類または、カルボキシメチル・セルロース、ならびにヒドロキシメチル−、ヒドロキシエチル−、およびヒドロキシプロピル−セルロースなどのセルロース系増粘剤または、高分子量ポリアクリレートもしくはカルボキシビニル重合体および共重合体などのポリカルボキシレート増粘剤または、天然および合成粘土と、微粉化して燻蒸または沈殿させたシリカとを含むことができる。ただし、これはそのごく一部を記載したに過ぎない。幾つかの実施形態において、本発明の方法で使用する組成物には、ゲル化剤が含まれない。
d)本発明の方法で使用する組成物の固体形態を調製するため、凝固剤を使用してもよい。また、これらは、中性不活性特性を有するか、または意図される実施形態の機能性、安定性または洗浄性に寄与するいかなる有機または無機固形化合物を含んでいてもよい。約1,400〜約30,000の分子量を有するポリエチレン・グリコールまたはポリプロピレン・グリコールと、尿素がその例である。
幾つかの態様において、本発明は、定置洗浄プロセスを用いて面から汚れを除去するための方法を提供する。この方法には、面に活性化複合体、アルカリ源、および活性酸素源を含む組成物を塗布する工程が含まれる。この組成物中には、追加の成分が存在してもよい。活性化複合体、アルカリ源、および活性酸素源は、様々な方法で面に塗布することができる。例えば、活性化複合体、アルカリ源、および活性酸素源を、単一の組成物の一部として面に塗布することができる。
幾つかの実施形態において、本発明の方法は、一般に定置洗浄技法を用いて洗浄される面上で使用される。かかる面の例には、蒸発器、熱交換器(チューブ・イン・チューブ式交換器、直接蒸気注入式、およびプレート・イン・フレーム式交換器を含む)、加熱コイル(蒸気式、火炎式、または熱伝導液加熱式を含む)、再結晶装置、結晶皿、噴霧乾燥機、ドラム式乾燥機、およびタンクが含まれる。
本発明の方法は、従来の洗浄技法(例えば定置洗浄法)と比較して、低い温度(例えば約5℃〜約50℃)で面から汚れを除去する。幾つかの実施形態において、本発明の方法は、常温または室温、例えば、18℃〜23℃で面から汚れを除去する。いかなる作用機序にも拘束されることを望むものではないが、活性化複合体を活性酸素源およびアルカリ源と併用することにより、熱活性化を使用することなく、汚れ上および汚れ中に酸素ガスが発生するものと考えられる。
本発明の幾つかの態様において、本発明の方法で使用する組成物は、その組成物が除去すべき汚れの中に浸透するまで、十分な時間をかけて面に塗布される。こうして汚れの中へ浸透させることにより、汚れ中で酸素ガスが発生する。本発明の方法は、従来の洗浄方法より低い温度で行われるが、従来の洗浄方法に匹敵する洗浄結果またはこれを優越する洗浄結果を達成するため、本発明の方法において洗浄時間を増大させる必要はない。
説明のみを目的とした以下の実施例によって、本発明をより詳細に説明する。特に明記しない限り、以下の実施例中に示される全ての部、パーセント(%)および比率は質量基準であり、実施例中で使用される全ての試薬は以下の供給者から入手したもの、もしくは入手可能なものであるか、または従来の技法で合成できるものである。
この実験は、ステンレス鋼面から乳製品汚れを除去する本発明の方法の能力を決定するために行われた。この試験の準備として、316枚のステンレス鋼の試片(5cm×10cm)を洗浄し、乾燥させた。5ミリリットルのコンデンスミルクを試片の下3分の2の長方形部分に塗布し、24時間乾燥させた。次いで、汚れた試片を異なる2つの試験、すなわちビーカー試験と低温度乳製品汚れ試験に使用した。次の溶液を準備した:(1)1%水酸化ナトリウム溶液と、(2)1%水酸化ナトリウムおよび1%過酸化水素の混合物と、(3)1%過酸化水素および100ppm活性化複合体(Mn触媒)に続いて2分後に1%水酸化ナトリウム・オーバーライド溶液。
この実験は、ステンレス鋼面から醸造麦芽汁汚れを除去する本発明の方法の能力を決定するために行われた。以下の技法を用いてトレイに汚れを付着させた。全体が乾燥した大麦を沸騰水に加えた。大麦/水混合物を熱源から取り出し、撹拌し、少なくとも1時間放置した。次いで、この混合物を終夜で冷蔵した。その後、750gの混合物を水100ミリリットルと共に大容量のミキサーに入れ、ほぼ均質なスラリーが生成されるまで低速で混合した。次いで、25gのスラリーを清潔なステンレス鋼トレイに入れ、トレイの面を均等に覆うように広げた。次いで、トレイを80〜85℃のオーブンに入れ、3〜5時間加熱した。
熱活性化CIP洗浄法と、本発明の典型的な低温および低量の洗浄用化学物質CIP洗浄法との差異を決定するために、試験を行なった。前述の実施例2で説明した通り、トレイに醸造麦芽汁汚れを付着させた。2つの異なる洗浄方法を比較した。
この試験の結果を下記表に示す。
これまで本発明をその詳細な説明と関連付けて説明してきたが、前述の説明は例示を目的としたものであって、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を制限するものではないことを理解されたい。その他の態様、効果、および変更は、以下の特許請求の範囲内にある。
Claims (43)
- (i)活性化複合体、
(ii)アルカリ源、及び
(iii)活性酸素源
を含む組成物を面に塗布する工程を含み、前記組成物を約5℃〜約50℃の温度で前記面に塗布する、定置洗浄法を用いて面から汚れを除去する方法。 - 前記活性化複合体が遷移金属錯体を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記金属錯体がマンガン・イオン源を含む、請求項2に記載の方法。
- 前記マンガン・イオン源が、0、2、3、4、7およびそれらの組み合わせから成る群から選択される酸化状態を有する、請求項2に記載の方法。
- 前記マンガン・イオン源が、硫酸マンガン(II)、塩化マンガン(II)、酸化マンガン(II)、酸化マンガン(III)、酸化マンガン(IV)、酢酸マンガン(II)およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項3に記載の方法。
- 前記マンガン・イオン源がグルコン酸塩と錯形成している、請求項3に記載の方法。
- 前記アルカリ源が、塩基性塩、アミン、アルカノール・アミン、炭酸塩、珪酸塩およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記アルカリ源がアルカリ金属水酸化物を含む、請求項7に記載の方法。
- 前記アルカリ源が水酸化ナトリウムを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記活性酸素源が過酸素化合物を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記過酸素化合物が過酸化水素を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記組成物のpHが約11〜約14である、請求項1に記載の方法。
- 前記被洗浄面が、タンク、ラインおよび処理装置から成る群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記処理装置が、パスツール殺菌装置、ホモジナイザー、分離器、蒸発器、フィルター、乾燥器、膜、発酵タンク、冷却タンク、およびそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項13に記載の方法。
- 前記組成物が約10〜60分間被洗浄面に塗布される、請求項1に記載の方法。
- 前記組成物が、被洗浄面上に存在する汚れと接触して実質的に分解する、請求項1に記載の方法。
- 前記組成物が、
(i)約50ppm〜約200ppmの活性化複合体、
(ii)約0.25質量%〜約1.5質量%のアルカリ源、及び
(iii)約0.25質量%〜約1.0質量%の活性酸素源
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記組成物が、弱泡性界面活性剤、ビルダー、緩衝剤、抗菌性組成物、およびそれらの組み合わせから成る群から選択されるその他の機能性成分をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記界面活性剤が、アルコールアルコキシレート、直鎖アルキルベンゼン硫酸塩、アルコールスルホネートアミンオキシド、アルキルフェノールエトキシレート、ポリエチレングリコールエステル、EO/POブロック共重合体およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項18に記載の方法。
- 前記組成物がGRAS成分を含む、請求項1に記載の方法。
- (b)前記組成物を前記被洗浄面に塗布した後に、前記組成物を再塗布し、未使用の追加活性酸素源を前記再塗布された組成物に追加する工程
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記組成物を前記面に再塗布する前に、前記組成物に前記追加活性酸素源を追加する、請求項21に記載の方法。
- 前記組成物を前記面に再塗布するのと実質的に同時に、前記組成物に前記追加活性酸素源を追加する、請求項21に記載の方法。
- 前記組成物を前記面に再塗布した後に、前記組成物に前記追加活性酸素源を追加する、請求項21に記載の方法。
- (a)面上の汚れに実質的に浸透するのに十分な時間に亘って、前記面に前処理溶液を塗布する工程、及び
(b)前処理溶液およびオーバーライド溶液の塗布の間に濯ぎ工程を入れることなく、前記オーバーライド溶液を前記面に塗布する工程
を含む、面を洗浄する方法。 - 前記前処理溶液が約5〜約15分間前記面に塗布される、請求項25に記載の方法。
- 前記前処理溶液が約5℃〜約60℃の間で前記面に塗布される、請求項25に記載の方法。
- 前記前処理溶液が
(a)活性酸素源、及び
(b)活性化複合体
を含み、前記オーバーライド溶液がアルカリ源を含む、請求項25に記載の方法。 - 活性化複合体が遷移金属錯体を含む、請求項28に記載の方法。
- 前記金属錯体がマンガン・イオン源を含む、請求項29に記載の方法。
- 前記マンガン・イオン源が、0、2、3、4、7およびそれらの組み合わせから成る群から選択される酸化状態を有する、請求項30に記載の方法。
- 前記マンガン・イオン源が、硫酸マンガン(II)、塩化マンガン(II)、酸化マンガン(II)、酸化マンガン(III)、酸化マンガン(IV)、酢酸マンガン(II)およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項30に記載の方法。
- 前記活性酸素源が過酸素化合物を含む、請求項28に記載の方法。
- 前記過酸素化合物が過酸化水素を含む、請求項33に記載の方法。
- 前記アルカリ源が、塩基性塩、アミン、アルカノール・アミン、炭酸塩、珪酸塩およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項27に記載の方法。
- 前記アルカリ源がアルカリ金属水酸化物を含む、請求項35に記載の方法。
- 前記アルカリ源が水酸化ナトリウムを含む、請求項36に記載の方法。
- 前記前処理溶液が界面活性剤をさらに含む、請求項28に記載の方法。
- 前記界面活性剤が弱泡性界面活性剤である、請求項38に記載の方法。
- 前記界面活性剤が、アルコールアルコキシレート、直鎖アルキルベンゼン硫酸塩、アルコールスルホネートアミンオキシド、アルキルフェノールエトキシレート、ポリエチレングリコールエステル、EO/POブロック共重合体およびそれらの混合物から成る群から選択される、請求項38に記載の方法。
- 前記前処理溶液および前記オーバーライド溶液がGRAS成分を含む、請求項25に記載の方法。
- 前記前処理溶液が、
(i)活性酸素源、及び
(ii)アルカリ源
を含み、前記オーバーライド溶液が活性化複合体を含む、請求項25に記載の方法。 - 前記前処理溶液が、
(i)活性化複合体、及び
(ii)アルカリ源
を含み、前記オーバーライド溶液が活性酸素源を含む、請求項25に記載の方法。
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