JP3608006B2

JP3608006B2 - 洗浄剤組成物

Info

Publication number: JP3608006B2
Application number: JP27460794A
Authority: JP
Inventors: 和則福村; 嘉仁福村; 宏倫吉岡; 正弘小林
Original assignee: 大塚化学ホールディングス株式会社
Priority date: 1994-11-09
Filing date: 1994-11-09
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: JPH08132093A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、洗浄剤組成物に関する。より詳しくは、本発明は、各種用水系における、スライム及びスケール（特にシリカを主成分とするスケール）の双方の除去に優れた効果を有し、更に錆の除去能力にも優れた洗浄剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
熱交換器、冷却器、凝縮器等の各種用水系においては、その配管内に藻類や細菌等を主成分とするスライムが発生し、管を閉塞させたり、冷却能力を低下させるという問題がある。更に管の内壁面に、主にＣａ、Ｍｇ、Ｓｉ等の金属の酸化物からなるスケールやＦｅ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属の酸化物からなる錆が発生し、管を腐食させるという問題もある。特にシリカ（ＳｉＯ_２）を主成分とするスケールの除去が、現状での大きな課題となっている。
【０００３】
従来からスライム除去剤としては、主にヒドラジンが知られている。ヒドラジンは優れたスライム除去効果を有し、現在も広く使用されているが、スケールの除去には効果が乏しい。
【０００４】
特公昭４２−１６５２１号公報によれば、スライム及びスケールの双方を除去するために、過酸化水素又はこれとアンモニアもしくは塩化アンモニウムを含む組成物を冷却水系に添加することが提案されている。周知のように、過酸化水素は水中で反応すると水と酸素に分解し、酸素の気泡を発生させる（発泡）。即ち過酸化水素の分解で発生する酸素がスライムを酸化し、酸化されたスライムが発泡によって除去されるので、過酸化水素はスライムの除去にはある程度有効であるものの、スケールや錆を除去する能力はなく、加えて用水系のＣＯＤ（化学的酸素要求量）を顕著に上昇させるという好ましくない特性を有している。またアンモニウムや塩化アンモニウムを添加しても、スケールや錆の除去効果は実質的に向上しない。
【０００５】
特開昭６３−９７２８８号公報には、用水系に過酸化水素又は過酸化水素を遊離し得る無機の過酸化水素付加物（例えば、トリポリリン酸ナトリウム過水付加物等）と過蟻酸、過酢酸、過プロピオン酸等の過カルボン酸を添加する方法が記載されているが、この方法によって除去されるのはスライムのみであり、やはりスケール除去には効果がない。
【０００６】
更に特開平３−２８８５８５号公報は、用水系に水酸化ナトリウム、リン酸ナトリウム等のアルカリ剤、ヘキサメタリン酸ナトリウム、トリメタリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム等のリン酸イオン生成剤、塩化亜鉛、硫酸亜鉛等の亜鉛イオン生成剤及び過酸化水素を順次添加する、スライム及びスケールの除去方法を開示する。しかしながら、この方法も充分な効果を有しているとは言えず、特にシリカを主成分とするスケールの除去には余り効果がない。
【０００７】
一方、縮合リン酸アンモニウムと尿素化合物を有効成分とする洗浄剤組成物が知られている（特公昭５９−５６７０号公報）。この組成物は、一般的なスケールを除去する能力を有しているが、やはりシリカスケールに対しては効果が低く、更にスライムを除去する能力は殆ど有していない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記従来技術の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、スライム除去剤として知られる過酸化水素とスケール除去剤として知られる縮合リン酸アンモニウム及び尿素化合物を含有する組成物とを混合する場合には、相乗的な効果が得られ、具体的にはスライム及びスケールの双方に対する除去効果が増大し、特にシリカを主成分とするスケールの除去に優れた能力を発揮し、錆の除去にも有効で、更に過酸化水素を含むにも拘らず、添加時に一時的にＣＯＤ値が上昇するものの速やかに実害のない範囲まで低下する洗浄剤組成物が得られることを見い出した。本発明は、斯かる知見に基づき完成されたものである。
【０００９】
即ち本発明は、過酸化水素、縮合リン酸アンモニウム及び尿素化合物を有効成分とする洗浄剤組成物に係る。
【００１０】
本発明組成物の第１成分である過酸化水素としては、過酸化水素そのもの、水中で過酸化水素を放出し得る公知化合物、それらの２種以上の混合物等を使用できる。
【００１１】
過酸化水素の配合量としては、特に制限されず、スライム及びスケールの種類や発生の度合い、本発明洗浄剤組成物自体の使用量、用水量、用水系の種類、用水系の規模等の種々の要素に応じて広い範囲から適宜選択できるが、通常本発明の洗浄剤組成物全量の１〜３５重量％程度、好ましくは５〜１０重量％程度とすればよい。
【００１２】
本発明組成物の第２成分である縮合リン酸アンモニウムは、リン酸類又はそのアンモニウム塩と尿素、アンモニア等が縮合した公知のものである。リン酸類及びそのアンモニウム塩の具体例としては、例えば、正リン酸、無水リン酸、第一リン酸アンモニウム等を挙げることができる。縮合リン酸アンモニウムの縮合度は特に制限はないが、通常３〜１５０程度、好ましくは８〜１１０程度のものがよい。縮合度が１５０を大きく上回ると、９０℃以上の液温でも溶解しないでスラリー化するため、エッチング効果が発現し難くなるという可能性がある。一方縮合度が３未満の場合には、やはりスケール除去効果が不十分になるおそれがある。縮合リン酸アンモニウムは１種を単独で又は２種以上を併用して使用される。
【００１３】
縮合リン酸アンモニウムの配合量は特に制限されず、スライム及びスケールの種類や発生の度合い、本発明洗浄剤組成物自体の使用量、用水量、用水系の種類、用水系の規模等の種々の要素に応じて広い範囲から適宜選択できるが、通常本発明の洗浄剤組成物全量の３０〜６０重量％程度、好ましくは３０〜４０重量％程度とすればよい。
【００１４】
本発明組成物の第３成分である尿素化合物としては公知の尿素誘導体が使用でき、例えば、尿素、ビウレット、トリレット等を挙げることができる。尿素化合物は１種を単独で又は２種以上を併用して使用される。
【００１５】
尿素化合物の配合量は特に制限されず、スライム及びスケールの種類や発生の度合い、本発明洗浄剤組成物自体の使用量、用水量、用水系の種類、用水系の規模等の種々の要素に応じて広い範囲から適宜選択できるが、通常本発明の洗浄剤組成物全量の１〜２０重量％程度、好ましくは５〜１０重量％程度とすればよい。
【００１６】
本発明組成物には、スライムやスケール、錆等の除去効果をより一層高める目的で、或いは除錆後の錆発生を防止する目的で、過酸化水素分解酵素、各種の防錆剤等の少なくとも１種を添加することができる。
【００１７】
更に本発明組成物には、上記成分の他に、本発明組成物の好ましい効果を損なわない範囲で、洗浄剤等に添加される公知の補助薬剤が含まれていてもよい。該補助薬剤の具体例としては、例えば、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、両性系等の各種界面活性剤、ビルダー剤等の洗浄力を一層向上させ得る化合物等を挙げることができる。
【００１８】
本発明組成物は、過酸化水素、縮合リン酸アンモニウム及び尿素化合物、並びに必要に応じて過酸化水素分解酵素、防錆剤、その他の補助薬剤等を適当な溶剤と混合し、溶解又は分散させることにより製造することができる。ここで使用する溶剤としては、各種用水系に用いることを考慮すると、水が好ましい。水としては特に制限されず、例えば、水道水、地下水、脱イオン水、純水等を使用することができ、その中でも脱イオン水、純水等が好ましい。
【００１９】
本発明組成物を用水系に添加する場合、その濃度は特に制限されず、上記したような種々の要素に応じて広い範囲から適宜選択できるが、通常１〜１００重量％程度、好ましくは１０〜３０重量％程度とすればよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、スライム除去剤として知られる過酸化水素とスケール除去剤として知られる縮合リン酸アンモニウム及び尿素化合物を含有する組成物とを混合することにより、スライム及びスケールの双方に対して優れた除去能力を有し、特にシリカを主成分とするスケールの除去に優れた能力を発揮し、錆の除去にも有効で、更に過酸化水素を含むにも拘らず、添加時に一時的にＣＯＤ値が上昇するものの速やかに実害のない範囲まで低下する洗浄剤組成物が提供される。
【００２１】
本発明組成物が上記のような優れた効果を示す理由は、未だ充分明らかではないが、次のとおりであると推測される。即ち、まず縮合リン酸アンモニウムと尿素がスケール及び錆をある程度分解し、スケールからはＣａ^２＋、Ｍｇ^２＋等の金属イオンが発生し、錆からはＦｅ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｚｎ^２＋等の金属イオンが発生する。これらの金属イオンは、過酸化水素を還元して水と酸素に分解する触媒として機能する。従って、これらの金属イオンの発生により過酸化水素の分解が促進され、過酸化水素単独の場合よりも著しく多量の発泡（酸素気泡の発生）が起こる。この多量の発泡が、縮合リン酸アンモニウムと尿素によってある程度分解されたスケール及び錆をほぼ完全に剥離する役目を果たす。一方スライムは、過酸化水素の分解で発生する酸素によって酸化されることにより除去されるので、上記のように過酸化水素の分解が促進されれば、スライムの除去率も一層向上する。
【００２２】
【実施例】
以下に実施例、比較例及び試験例を挙げ、本発明を一層明瞭なものとする。
【００２３】
実施例１及び２
下記表１に示す配合割合（重量部）で各成分を配合し、本発明の洗浄剤組成物を得た。
【００２４】
【表１】

【００２５】
試験例１
実施例１の本発明組成物を用い、クーリングタワーの洗浄を行った。本発明組成物の使用量は、クーリングタワーを循環する全工業用水量の３０重量％であった。本発明組成物は、常温（２０℃）にて２時間でクーリングタワー全回路を循環した。循環した時点で洗浄開始とし、更に２時間循環させて洗浄を終了した。
【００２６】
クーリングタワーは、能力１２５冷凍トン、冷却水容量１５００リットル、入口温度３７℃、出口温度３２℃であり、徳島市吉野川工業用水により６か月運転したものである。該工業用水の水質は、塩素イオン９．２ｐｐｍ、硫酸イオン１５ｐｐｍ、全硬度４６ｐｐｍであった。
【００２７】
洗浄開始時及び終了時に、クーリングタワー回路より循環工業用水を採取し、該用水のＣＯＤ（化学的酸素要求量）値を調べた。また、過酸化水素量及びスライム量を調査し、過酸化水素の分解率及びスライムの残存状態を調べた。洗浄結果を表２に示す。
【００２８】
比較のため、過酸化水素単独（比較例１）、縮合リン酸アンモニウム３０重量部及び尿素５重量部に水６５重量部を混合してなる組成物（比較例２）をそれぞれ工業用水量の３０重量％加え、洗浄試験を行った。結果を表２に併記する。
【００２９】
【表２】

【００３０】
表２から、本発明組成物優れたスライム除去効果を有することが判る。また、本発明組成物が過酸化水素を含むため、添加時にＣＯＤ値の一時的な上昇はあるものの、過酸化水素が短時間に反応して非常に効率良く消費され、スライム除去効果が発現されると共に、洗浄終了時にはＣＯＤ値が適正な範囲まで下がることが判る。
【００３１】
試験例２
実施例２の本発明組成物を、その濃度が１０重量％になるようにスクリューコンプレッサーの冷却水回路（（株）神戸製鋼所製）加えて循環させ、洗浄（スケール及び錆の除去）を行った。本発明組成物は、常温（２０℃）にて２時間で該冷却水回路を循環した。洗浄後の本発明組成物中の金属濃度を測定し、その効果を調べた。結果を表３に示す。
【００３２】
比較のため、過酸化水素単独（比較例３）、縮合リン酸アンモニウム４０重量部及び尿素１０重量部に水５０重量部を混合してなる組成物（比較例４）を、それぞれ濃度が１０重量％になるように上記と同じスクリューコンプレッサーの冷却水回路に循環させ、洗浄を行った。結果を表３に併記する。
【００３３】
【表３】

【００３４】
表３から、本発明組成物が、過酸化水素単独又は縮合リン酸アンモニウムと尿素からなる組成物に比べ、著しく優れたスケール及び錆の除去効果を有することが判る。

Claims

過酸化水素、縮合リン酸アンモニウム及び尿素化合物を有効成分とする洗浄剤組成物。
縮合リン酸アンモニウムの縮合度が３〜１５０である請求項１に記載の洗浄剤組成物。
尿素化合物が尿素、ビウレット及びトリウレットから選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の洗浄剤組成物。
過酸化水素１〜３５重量％、縮合リン酸アンモニウム３０〜６０重量％及び尿素化合物１〜２０重量％を含有する請求項１に記載の洗浄剤組成物。
更に過酸化水素分解酵素及び／又は防錆剤を含有する請求項１に記載の洗浄剤組成物。