JP7036360B2 - Method for manufacturing hypochlorous acid fluid - Google Patents
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Description
本発明は、アルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオンが除去された次亜塩素酸流体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a hypochlorous acid fluid from which alkali metal ions and alkaline earth metal ions have been removed.
次亜塩素酸は、食品分野、医療分野において、洗浄・殺菌処理に広く使用されており、非解離型の次亜塩素酸(HOCl)と解離型の次亜塩素酸イオン(OCl-)とが水溶液のpHによって存在比が変動する。そして、非解離型の次亜塩素酸は、殺菌効果を有し、解離型の次亜塩素酸イオンは、洗浄効果を有することが知られている。 Hypochlorous acid is widely used for cleaning and sterilization in the food and medical fields, and non-dissociative hypochlorous acid (HOCl) and dissociated hypochlorite ion ( OCl- ) are used. The abundance ratio varies depending on the pH of the aqueous solution. It is known that the non-dissociated type hypochlorous acid has a bactericidal effect, and the dissociated type hypochlorite ion has a cleaning effect.
非解離型の次亜塩素酸を得る方法として、次亜塩素酸ナトリウム水溶液に塩酸等の酸を加えて混合し、次亜塩素酸ナトリウムのpHを下げる方法が知られている。特許文献1には、原水もしくは精製水と次亜塩素酸塩を混合・希釈して希釈液を得る工程と、前記希釈液に酸性水溶液を添加する工程を含む弱酸性次亜塩素酸水溶液の製造方法であって、その製造において、前記弱酸性次亜塩素酸水溶液のpHを6.2~7に、有効塩素濃度を50~100ppmに調整する弱酸性次亜塩素酸水溶液の製造方法が記載されている。これによれば、優れた除菌ないし殺菌性能や、消臭性能、洗浄力を有する弱酸性除菌ないし殺菌剤等を提供することが可能になるとされている。しかしながら、次亜塩素酸ナトリウムなどの次亜塩素酸塩に、塩酸などの酸性水溶液を混合する方法であるため、得られる水溶液中に過剰の塩が含まれることになる。そのため、殺菌処理を行った際には、次亜塩素酸だけではなく塩分などの不純物が残留してしまうことになる。また、pHを下げ過ぎると塩素ガスが発生することになるため、安全性を考慮する必要もあった。
As a method for obtaining non-dissociated hypochlorous acid, a method is known in which an acid such as hydrochloric acid is added to an aqueous solution of sodium hypochlorite and mixed to lower the pH of sodium hypochlorite.
一方、塩分を含まない次亜塩素酸水溶液を得る方法として、電気分解法が知られている。特許文献2には、塩酸添加原水を電解処理する一次電解処理工程と、前記一次電解処理工程によって得られた電解処理液である一次電解処理液を原水により希釈する中間希釈工程と、前記中間希釈工程によって得られる中間希釈液を電解処理する二次電解処理工程を有する次亜塩素酸水の製造方法が記載されている。これによれば、中和剤を用いることなく希釈して微酸性域に調整できるので、希釈後の微酸性次亜塩素酸水は、塩分の含有量が極めて低いものとなり、使用可能な場所や使用方法の自由度が広がり、利用性に優れるとされている。しかしながら、電気分解法では、電極、電気分解槽を備えた装置や電力が必要となるため、設備費用やメンテナンス費用がかかりコスト高となる。
On the other hand, an electrolysis method is known as a method for obtaining an aqueous solution of hypochlorous acid containing no salt.
また、塩分を含まない次亜塩素酸水溶液を得る方法として、イオン交換樹脂を用いたイオン交換法が知られている。特許文献3には、弱酸性次亜塩素酸の製造方法であって、次亜塩素酸塩溶液を、塩素ガスが発生するpH以上で緩衝作用を持つ弱酸性イオン交換体で処理する工程を含む製造方法が記載されており、弱酸性イオン交換体による処理として、弱酸性イオン交換体が充填されたカラムに、次亜塩素酸塩溶液を通す方法などが記載されている。これによれば、酸を使用することなく、かつ塩素ガスを発生するようなpH以下にpHを低下させることなく、弱酸性次亜塩素酸水溶液を製造することができるとされている。しかしながら、イオン交換法では、処理によりイオン交換樹脂が消耗し、イオン交換樹脂の交換・再生が必要となるため、コスト高となる。
Further, as a method for obtaining a hypochlorous acid aqueous solution containing no salt, an ion exchange method using an ion exchange resin is known.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、エネルギーを投入することなく低コストで容易に、塩分などの不純物の残留が極めて少なくクリーン性の高い次亜塩素酸流体を連続的かつ選択的に製造する方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and a hypochlorous acid fluid having high cleanliness with extremely little residue of impurities such as salt can be continuously and easily produced at low cost without inputting energy. It is intended to provide a method of selective production.
上記課題は、次亜塩素酸と、アルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオンからなる群から選択される少なくとも1種のイオンとを含む次亜塩素酸原液から、前記イオンを除去する次亜塩素酸流体の製造方法であって、
前記次亜塩素酸原液をシリコーンゴム及びポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される少なくとも1種の高分子膜に接触させ、該高分子膜に次亜塩素酸を透過させることにより前記イオンを除去することを特徴とする次亜塩素酸流体の製造方法を提供することによって解決される。
The problem is hypochlorous acid that removes the ions from a hypochlorous acid stock solution containing hypochlorous acid and at least one ion selected from the group consisting of alkali metal ions and alkaline earth metal ions. It ’s a method of manufacturing fluid.
The hypochlorous acid stock solution is brought into contact with at least one polymer membrane selected from the group consisting of silicone rubber and polytetrafluoroethylene, and the ions are removed by allowing hypochlorous acid to permeate the polymer membrane. It is solved by providing a method for producing a hypochlorous acid fluid characterized by the above.
このとき、前記次亜塩素酸原液のpHが2~10であることが好適であり、前記膜を透過した次亜塩素酸の濃度(A)と前記膜を透過した前記イオン濃度(B)との比(B/A)が1/100以下であることが好適である。またこのとき、得られる次亜塩素酸流体中の有効塩素濃度が0.1mg/L~200g/Lであることが好適である。 At this time, it is preferable that the pH of the hypochlorous acid stock solution is 2 to 10, and the concentration of hypochlorous acid (A) that has permeated the membrane and the ion concentration (B) that has permeated the membrane are The ratio (B / A) of is preferably 1/100 or less. At this time, it is preferable that the effective chlorine concentration in the obtained hypochlorous acid fluid is 0.1 mg / L to 200 g / L.
本発明により、エネルギーを投入することなく低コストで容易に、塩分などの不純物の残留が極めて少なくクリーン性の高い次亜塩素酸流体を連続的かつ選択的に製造することができる。したがって、有効塩素成分を持続的に除放することも可能となる。得られた次亜塩素酸流体は、液状、霧状、ガス状等の各種状態で殺菌剤として使用することができ、食品分野、医療分野等において好適に使用される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a hypochlorous acid fluid having extremely low residual impurities such as salt and high cleanliness can be continuously and selectively produced at low cost and easily without inputting energy. Therefore, it is possible to continuously release the active chlorine component. The obtained hypochlorous acid fluid can be used as a disinfectant in various states such as liquid, mist, and gaseous, and is suitably used in the food field, medical field, and the like.
本発明の製造方法は、次亜塩素酸と、アルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオンからなる群から選択される少なくとも1種のイオンとを含む次亜塩素酸原液から、前記イオンを除去する次亜塩素酸流体の製造方法であって、前記次亜塩素酸原液をシリコーンゴム及びポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される少なくとも1種の高分子膜に接触させ、該高分子膜に次亜塩素酸を透過させることにより前記イオンを除去することを特徴とするものである。 The production method of the present invention removes the ions from a hypochlorite stock solution containing hypochlorite and at least one ion selected from the group consisting of alkali metal ions and alkaline earth metal ions. A method for producing a chlorite fluid, wherein the hypochlorite stock solution is brought into contact with at least one polymer film selected from the group consisting of silicone rubber and polytetrafluoroethylene, and the polymer film is subjected to hypochlorite. It is characterized in that the ions are removed by allowing chloric acid to permeate.
後述する実施例からも明らかなように、本発明の製造方法により、エネルギーを投入することなく低コストで容易に、塩分などの不純物の残留が極めて少なくクリーン性の高い次亜塩素酸流体を連続的かつ選択的に製造することが可能となった。一方、テトラフルオロエチレン/プロピレン共重合体(TFE/P)、フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(VDF/HFP)などのフッ素ゴムやエチレン・プロピレン・ジエンゴム共重合体(EPDM)を用いた場合には、次亜塩素酸が検出されず、次亜塩素酸原液から有効塩素成分を取り出すことができなかった。特にEPDMを用いた場合には、引張強度の保持率が低下しており、次亜塩素酸により劣化していることが確認された。これに対し、次亜塩素酸原液をシリコーンゴム及びポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される少なくとも1種の高分子膜に接触させることにより、次亜塩素酸による劣化もなく、次亜塩素酸原液から連続的かつ選択的に有効塩素成分を取り出すことができることが本発明者らにより確認された。得られる次亜塩素酸流体は、塩分などの不純物の残留が極めて少なくクリーン性が高いため本発明の意義が大きい。 As is clear from the examples described later, by the production method of the present invention, a hypochlorous acid fluid having high cleanliness with extremely little residue of impurities such as salt can be continuously produced at low cost without inputting energy. It has become possible to manufacture in a targeted and selective manner. On the other hand, fluororubbers such as tetrafluoroethylene / propylene copolymer (TFE / P) and vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymers (VDF / HFP) and ethylene / propylene / diene rubber copolymers (EPDM) were used. In this case, hypochlorous acid was not detected, and the active chlorine component could not be extracted from the hypochlorous acid stock solution. In particular, when EPDM was used, it was confirmed that the retention rate of tensile strength was reduced and that it was deteriorated by hypochlorous acid. On the other hand, by contacting the hypochlorous acid stock solution with at least one polymer membrane selected from the group consisting of silicone rubber and polytetrafluoroethylene, hypochlorous acid was not deteriorated by hypochlorous acid. It was confirmed by the present inventors that the effective chlorine component can be continuously and selectively extracted from the undiluted solution. The obtained hypochlorous acid fluid has extremely low residual impurities such as salt and has high cleanliness, so that the present invention has great significance.
本発明で用いられる高分子膜は、シリコーンゴム及びポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される少なくとも1種であるが、より効率良く次亜塩素酸流体を得る観点から、シリコーンゴムからなる高分子膜であることが好ましく、実質的にシリコーンゴムのみからなる高分子膜であることがより好ましい。 The polymer film used in the present invention is at least one selected from the group consisting of silicone rubber and polytetrafluoroethylene, but from the viewpoint of more efficiently obtaining a hypochlorite fluid, a polymer made of silicone rubber. It is preferably a film, and more preferably a polymer film composed substantially only of silicone rubber.
上記シリコーンゴムとしては特に限定されず、メチルシリコーンゴム(MQ)、メチルビニルシリコーンゴム(VMQ)、メチルフェニルビニルシリコーンゴム(PVMQ)、フルオロシリコーンゴム(FVMQ)等を好適に用いることができる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用しても構わない。中でも、メチルビニルシリコーンゴム(VMQ)及びメチルフェニルビニルシリコーンゴム(PVMQ)からなる群から選択される少なくとも1種がより好適に用いられ、メチルビニルシリコーンゴム(VMQ)がさらに好適に用いられる。 The silicone rubber is not particularly limited, and methyl silicone rubber (MQ), methyl vinyl silicone rubber (VMQ), methylphenyl vinyl silicone rubber (PVMQ), fluorosilicone rubber (FVMQ) and the like can be preferably used. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, at least one selected from the group consisting of methyl vinyl silicone rubber (VMQ) and methylphenyl vinyl silicone rubber (PVMQ) is more preferably used, and methyl vinyl silicone rubber (VMQ) is more preferably used.
本発明で用いられる次亜塩素酸原液としては特に限定されず、次亜塩素酸アルカリ金属塩、次亜塩素酸アルカリ土類金属塩等を用いることができる。次亜塩素酸アルカリ金属塩としては、次亜塩素酸ナトリウム及び次亜塩素酸カリウムからなる群から選択される少なくとも1種が好適に用いられ、次亜塩素酸ナトリウムがより好適に用いられる。また、次亜塩素酸アルカリ土類金属塩としては、次亜塩素酸カルシウム及び次亜塩素酸マグネシウムからなる群から選択される少なくとも1種が好適に用いられ、次亜塩素酸カルシウムがより好適に用いられる。 The hypochlorite stock solution used in the present invention is not particularly limited, and a hypochlorite alkali metal salt, a hypochlorite alkali earth metal salt and the like can be used. As the alkali metal salt of hypochlorite, at least one selected from the group consisting of sodium hypochlorite and potassium hypochlorite is preferably used, and sodium hypochlorite is more preferably used. Further, as the hypochlorous acid alkaline earth metal salt, at least one selected from the group consisting of calcium hypochlorite and magnesium hypochlorite is preferably used, and calcium hypochlorite is more preferable. Used.
本発明において、次亜塩素酸原液のpHは特に限定されないが、pHが2~10の範囲にあることが好ましい。殺菌剤としての有効塩素成分を効率良く得る観点から、pHは8.5以下であることがより好ましく、7.5以下であることがさらに好ましい。また同様に、殺菌剤としての有効塩素成分を効率良く得る観点から、pHは3以上であることがより好ましく、4以上であることがさらに好ましい。 In the present invention, the pH of the hypochlorous acid stock solution is not particularly limited, but the pH is preferably in the range of 2 to 10. From the viewpoint of efficiently obtaining an effective chlorine component as a bactericidal agent, the pH is more preferably 8.5 or less, and even more preferably 7.5 or less. Similarly, from the viewpoint of efficiently obtaining an effective chlorine component as a bactericidal agent, the pH is more preferably 3 or more, and further preferably 4 or more.
本発明で用いられる次亜塩素酸原液は、緩衝作用を有していてもよく、このことによりpHの変動が少なく殺菌剤としての有効塩素成分を効率良く得ることができる。緩衝液としては、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、クエン酸-リン酸緩衝液、トリス緩衝液等を好適に用いることができる。これら緩衝液は2種以上を混合して用いても構わない。中でも、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、クエン酸-リン酸緩衝液からなる群から選択される少なくとも1種の緩衝液がより好適に用いられる。緩衝液の濃度としては特に限定されないが、10mM~1Mであることが好ましく、20mM~500mMであることがより好ましい。 The hypochlorous acid stock solution used in the present invention may have a buffering action, whereby the pH fluctuation is small and an effective chlorine component as a bactericidal agent can be efficiently obtained. As the buffer solution, a phosphate buffer solution, a citrate buffer solution, a citrate-phosphate buffer solution, a Tris buffer solution and the like can be preferably used. Two or more kinds of these buffers may be mixed and used. Among them, at least one buffer solution selected from the group consisting of a phosphate buffer solution, a citric acid buffer solution, and a citric acid-phosphate buffer solution is more preferably used. The concentration of the buffer solution is not particularly limited, but is preferably 10 mM to 1 M, and more preferably 20 mM to 500 mM.
本発明の製造方法は、次亜塩素酸原液をシリコーンゴム及びポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される少なくとも1種の高分子膜に接触させ、この高分子膜に次亜塩素酸を透過させることによりイオンを除去することを特徴とするものであるが、前記膜を透過した次亜塩素酸の濃度(A)と前記膜を透過した前記イオン濃度(B)との比(B/A)が1/100以下であることが好ましい。比(B/A)が1/100以下であることにより、塩分などの不純物の残留が極めて少なくクリーン性の高い次亜塩素酸流体を得ることができる。比(B/A)は1/500以下であることがより好ましく、1/1000以下であることがさらに好ましい。通常、比(B/A)は1/100000以上である。 In the production method of the present invention, the hypochlorous acid stock solution is brought into contact with at least one polymer membrane selected from the group consisting of silicone rubber and polytetrafluoroethylene, and hypochlorous acid is permeated through this polymer membrane. This is characterized by removing ions, and the ratio (B / A) of the concentration of hypochlorous acid (A) that has permeated the membrane to the ion concentration (B) that has permeated the membrane. Is preferably 1/100 or less. When the ratio (B / A) is 1/100 or less, a hypochlorous acid fluid having extremely low residual impurities such as salt and high cleanliness can be obtained. The ratio (B / A) is more preferably 1/500 or less, and further preferably 1/1000 or less. Usually, the ratio (B / A) is 1/10000 or more.
本発明において、次亜塩素酸原液をシリコーンゴム及びポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される少なくとも1種の高分子膜に接触させ、この高分子膜に次亜塩素酸を透過させることによりイオンを除去する方法としては特に限定されず、前記高分子膜からなる容器に水を入れ、次亜塩素酸原液中に前記容器を浸漬させる方法であってもよいし、前記高分子膜からなるチューブを次亜塩素酸原液中に浸漬させ、前記チューブ内に水を流通させる方法であってもよい。このように、チューブ内に水を流通させる場合には、連続的に次亜塩素酸流体を得ることが可能となる。また、次亜塩素酸原液が含まれる容器内に前記高分子膜のみを配置することにより次亜塩素酸原液を前記高分子膜に接触させる方法であってもよく、かかる方法の場合、次亜塩素酸流体を気相中に放出させることが可能となる。 In the present invention, the hypochlorous acid stock solution is brought into contact with at least one polymer membrane selected from the group consisting of silicone rubber and polytetrafluoroethylene, and the polymer membrane is permeated with hypochlorite to allow ions. The method for removing the polymer film is not particularly limited, and a method of putting water in a container made of the polymer membrane and immersing the container in the hypochlorite stock solution may be used, or a tube made of the polymer membrane may be used. May be used by immersing the polymer in a hypochlorite stock solution and allowing water to flow through the tube. As described above, when water is circulated in the tube, the hypochlorous acid fluid can be continuously obtained. Further, a method may be used in which only the polymer film is placed in a container containing the hypochlorous acid stock solution to bring the hypochlorous acid stock solution into contact with the polymer film. In the case of such a method, hypochlorous acid may be used. It is possible to release the chlorous acid fluid into the gas phase.
本発明において、得られる次亜塩素酸流体中の有効塩素濃度が0.1mg/L~200g/Lであることが好ましい。有効塩素濃度が0.1mg/L未満の場合、殺菌剤として使用するには不十分となるおそれがあり、0.5mg/L以上であることがより好ましく、2mg/L以上であることがさらに好ましく、10mg/L以上であることが特に好ましい。一方、有効塩素濃度が200g/Lを超える場合、次亜塩素酸が分解するおそれがあり、50g/L以下であることがより好ましく、20g/L以下であることがさらに好ましく、2g/L以下であることが特に好ましい。 In the present invention, the effective chlorine concentration in the obtained hypochlorous acid fluid is preferably 0.1 mg / L to 200 g / L. If the effective chlorine concentration is less than 0.1 mg / L, it may be insufficient for use as a bactericidal agent, more preferably 0.5 mg / L or more, and further preferably 2 mg / L or more. It is preferably 10 mg / L or more, and particularly preferably 10 mg / L or more. On the other hand, when the effective chlorine concentration exceeds 200 g / L, hypochlorous acid may be decomposed, and it is more preferably 50 g / L or less, further preferably 20 g / L or less, and 2 g / L or less. Is particularly preferable.
本発明により得られる次亜塩素酸流体は、液状、霧状等の水溶液の状態であってもよいし、気相中に放出されるガス状であってもよい。水溶液の場合には、塩分などの不純物の残留が極めて少なくクリーン性の高い次亜塩素酸水溶液が得られることになり、殺菌剤として好適に使用することができる。こうして得られる次亜塩素酸水溶液を空間殺菌装置等に補充することが好適な実施態様であり、空間殺菌装置等の内部で次亜塩素酸水溶液を製造することも好適な実施態様である。また、ガス状の場合には、有効塩素成分が直接気相中に放出されるため、湿度への影響の少ない空間殺菌に好適に使用することができる。かかる観点から、本発明により得られる次亜塩素酸流体を用いた空間殺菌方法も好適な実施態様である。 The hypochlorous acid fluid obtained by the present invention may be in the form of an aqueous solution such as a liquid or a mist, or may be in the form of a gas released into the gas phase. In the case of an aqueous solution, an aqueous solution of hypochlorous acid having extremely low residual impurities such as salt and high cleanliness can be obtained, and it can be suitably used as a bactericide. It is a preferable embodiment to replenish the hypochlorous acid aqueous solution thus obtained in a space sterilizer or the like, and it is also a preferable embodiment to produce the hypochlorous acid aqueous solution inside the space sterilizer or the like. Further, in the case of a gaseous state, since the active chlorine component is directly released into the gas phase, it can be suitably used for space sterilization with less influence on humidity. From this point of view, a space sterilization method using the hypochlorous acid fluid obtained by the present invention is also a preferred embodiment.
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例におけるシリコーンゴムとしては、メチルビニルシリコーンゴム(VMQ)を用いた。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. As the silicone rubber in the examples, methyl vinyl silicone rubber (VMQ) was used.
(1)シリコーンゴムを透過した次亜塩素酸の濃度測定
円筒状シリコーンチューブ(外径:10mm、内径:8mm、厚み:1mm、長さ:120mm)に純水を5mL入れ、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)製の栓で密閉して測定用チューブとした。500mg/L次亜塩素酸ナトリウム(NaOCl)水溶液(0.2Mリン酸緩衝液)100mLが入った容器の中に、測定用チューブを入れて40℃で24時間放置した。次いで、測定用チューブ内の水溶液をNaOH水溶液で希釈し(HOClがOCl-に解離)、分光光度計(株式会社島津製作所製「UV-3100PC」)を用いて292nmの吸光度(OCl-の吸収)を測定した。濃度既知の次亜塩素酸ナトリウム(NaOCl)を用いて予め作成した検量線により、測定用チューブ内の次亜塩素酸ナトリウムの濃度を求めることにより、シリコーンゴムを透過した次亜塩素酸の濃度を算出した。
(1) Measurement of concentration of hypochlorous acid permeated through
(2)透過量のpH依存性
pHをそれぞれ5.2、5.6、6.3、7.2、8.2、9.2、10.0に調製した次亜塩素酸ナトリウム水溶液を用いて、上記(1)の測定方法によりシリコーンゴムを透過した次亜塩素酸の濃度をそれぞれ求めた。その結果、pHが8.2以上ではシリコーンゴムをほとんど透過していないことが分かる。得られた結果を図1に示す。
(2) pH dependence of permeation amount Using an aqueous solution of sodium hypochlorite prepared to pH 5.2, 5.6, 6.3, 7.2, 8.2, 9.2, and 10.0, respectively. Then, the concentration of hypochlorous acid permeated through the silicone rubber was determined by the measurement method of (1) above. As a result, it can be seen that the silicone rubber hardly permeates when the pH is 8.2 or higher. The obtained results are shown in FIG.
(3)有効塩素濃度依存性
pHを5に調製した次亜塩素酸ナトリウム(NaOCl)水溶液の濃度をそれぞれ変更し、上記(1)の測定方法によりシリコーンゴムを透過した次亜塩素酸の濃度をそれぞれ求めた。得られた結果を図2に示す。また、酸解離定数から算出した次亜塩素酸濃度依存性についての結果を図3に示す。有効塩素濃度のシリコーンゴム透過量は、非解離型であるHOCl濃度に依存することが分かった。
(3) Dependence on effective chlorine concentration The concentration of the sodium hypochlorite (NaOCl) aqueous solution prepared to
(4)透過量の経時変化
円筒状シリコーンチューブ(外径:10mm、内径:8mm、厚み:1mm、長さ:120mm)に純水を5mL入れ、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)製の栓で密閉して測定用チューブとした。500mg/L次亜塩素酸ナトリウム水溶液(0.2Mリン酸緩衝液、pH5)500mLが入った容器の中に、測定用チューブを入れて室温(25℃)でそれぞれ1時間、20時間、50時間、90時間放置した。上記(1)の測定方法によりシリコーンゴムを透過した次亜塩素酸の濃度をそれぞれ求め、下記式(I)を用いてシリコーンゴムを透過する次亜塩素酸の透過量の経時変化を確認した。得られた結果を図4に示す。
(4) Changes in permeation amount over
(5)シリコーンゴムの膜厚の影響
厚みがそれぞれ2mmと1.5mmの円筒状シリコーンチューブ(内径:8mm、長さ:120mm)に純水を5mL入れ、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)製の栓で密閉して測定用チューブとした。565mg/L次亜塩素酸ナトリウム(NaOCl)水溶液(0.2Mリン酸緩衝液、pH5)1000mLが入った容器の中に、測定用チューブを入れて室温(25℃)でそれぞれ67時間、120時間放置した。上記(1)の測定方法によりシリコーンゴムを透過した次亜塩素酸の濃度をそれぞれ求め、上記式(I)を用いてシリコーンゴムを透過する次亜塩素酸の透過量の経時変化を確認した。得られた結果を図5に示す。
(5) Effect of film thickness of
(6)チューブ内のナトリウムイオンの濃度測定
円筒状シリコーンチューブ(外径:10mm、内径:8mm、厚み:1mm、長さ:120mm)に純水を5mL入れ、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)製の栓で密閉して測定用チューブとした。450mg/L次亜塩素酸ナトリウム(NaOCl)水溶液(0.2Mリン酸緩衝液、pH5)1000mLが入った容器の中に、測定用チューブを入れて40℃で72時間放置した。測定用チューブ内のナトリウムイオン濃度を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析(株式会社島津製作所製「ICPS-7500」)により求めた。また、上記(1)の測定方法によりシリコーンゴムを透過した次亜塩素酸の濃度を求めた。その結果、チューブ内のナトリウムイオンの濃度は0.2mg/Lであり、チューブ内の次亜塩素酸の濃度は390mg/Lであった。
(6) Measurement of sodium ion concentration in the
(7)チューブ内のナトリウムイオン及びカルシウムイオンの濃度測定
円筒状シリコーンチューブ(外径:10mm、内径:8mm、厚み:1mm、長さ:1000mm)に純水を50mL入れ、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)製の栓で密閉して測定用チューブとした。有効塩素濃度640mg/Lの次亜塩素酸カルシウム(Ca(OCl)2)水溶液(0.2Mリン酸緩衝液、pH5.1)500mLが入った容器の中に、測定用チューブを入れて40℃で72時間放置した。測定用チューブ内のナトリウムイオン濃度とカルシウムイオン濃度を高周波誘導結合プラズマ発光分光分析(株式会社島津製作所製「ICPS-7500」)により求めた。また、株式会社タクミナ製デジタル残留塩素テスター「DCT-05」を用いて、次亜塩素酸の濃度を算出した。その結果、チューブ内のナトリウムイオン濃度及びカルシウムイオン濃度は0.1mg/L未満であり、チューブ内の次亜塩素酸の濃度は480mg/Lであった。次いで、チューブを輪切りにし、1.2mm厚のリング状試験片を作製した。万能材料試験機(株式会社島津製作所製「AG-100kNXplus」)を用いて、引張速度100mm/minでリング状試験片の引張強度を測定した。浸漬前後の強度を比較し、引張強度の保持率を算出したところ、1.01であった。得られた結果を表1に示す。
(7) Measurement of concentration of sodium ion and calcium ion in the
(8)透過量の温度依存性
円筒状シリコーンチューブ(外径:10mm、内径:8mm、厚み:1mm、長さ:120mm)に純水を5mL入れ、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)製の栓で密閉して測定用チューブとした。500mg/L次亜塩素酸ナトリウム(NaOCl)水溶液(0.2Mリン酸緩衝液、pH5)100mLが入った容器の中に測定用チューブを入れ、それぞれ4℃、23℃、40℃、50℃で24時間放置した。上記(1)の測定方法によりシリコーンゴムを透過した次亜塩素酸の濃度をそれぞれ求め、温度による透過量の影響を確認した。得られた結果を図6に示す。
(8) Temperature dependence of
(9)フッ素ゴムの透過性
円筒状フッ素ゴム(テトラフルオロエチレン/プロピレン共重合体(TFE/P))チューブ(外径:10mm、内径:8mm、厚み:1mm、長さ:120mm)に純水を5mL入れ、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)製の栓で密閉して測定用チューブとした。500mg/L次亜塩素酸ナトリウム(NaOCl)水溶液(0.2Mリン酸緩衝液でpHを4.8、10.8にそれぞれ調整)100mLが入った容器の中に、測定用チューブを入れて40℃で24時間放置した。測定用チューブ内の次亜塩素酸の濃度を株式会社タクミナ製デジタル残留塩素テスター「DCT-05」を用いて測定したところ、検出限界以下であった。
(9) Permeability of fluororubber Pure water in a cylindrical fluororubber (tetrafluoroethylene / propylene copolymer (TFE / P)) tube (outer diameter: 10 mm, inner diameter: 8 mm, thickness: 1 mm, length: 120 mm). Was put in 5 mL and sealed with a stopper made of polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) to prepare a measuring tube. Place the measuring tube in a container containing 100 mL of a 500 mg / L sodium hypochlorite (NaOCl) aqueous solution (adjust the pH to 4.8 and 10.8 with 0.2 M phosphate buffer, respectively) 40. It was left at ° C for 24 hours. When the concentration of hypochlorous acid in the measuring tube was measured using a digital residual chlorine tester "DCT-05" manufactured by TACMINA CORPORATION, it was below the detection limit.
円筒状フッ素ゴム(フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(VDF/HFP))チューブ(外径:10mm、内径:8mm、厚み:1mm、長さ:120mm)に純水を5mL入れ、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)製の栓で密閉して測定用チューブとした。640mg/L次亜塩素酸カルシウム(Ca(OCl)2)水溶液(0.2Mリン酸緩衝液でpH5.1に調整)100mLが入った容器の中に、測定用チューブを入れて40℃で24時間放置した。測定用チューブ内の次亜塩素酸の濃度を株式会社タクミナ製デジタル残留塩素テスター「DCT-05」を用いて測定したところ、検出限界以下であった。次いで、チューブを輪切りにし、1.2mm厚のリング状試験片を作製した。万能材料試験機(株式会社島津製作所製「AG-100kNXplus」)を用いて、引張速度100mm/minでリング状試験片の引張強度を測定した。浸漬前後の強度を比較し、引張強度の保持率を算出したところ、1.00であった。得られた結果を表1に示す。
(10)EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム共重合体)の透過性
円筒状EPDMチューブ(外径:10mm、内径:8mm、厚み:1mm、長さ:120mm)に純水を5mL入れ、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)製の栓で密閉して測定用チューブとした。640mg/L次亜塩素酸カルシウム(Ca(OCl)2)水溶液(0.2Mリン酸緩衝液でpH5.1に調整)110mLが入った容器の中に、測定用チューブを入れて40℃で24時間放置した。測定用チューブ内の次亜塩素酸の濃度を株式会社タクミナ製デジタル残留塩素テスター「DCT-05」を用いて測定したところ、検出限界以下であった。次いで、チューブを輪切りにし、1.2mm厚のリング状試験片を作製した。万能材料試験機(株式会社島津製作所製「AG-100kNXplus」)を用いて、引張速度100mm/minでリング状試験片の引張強度を測定した。浸漬前後の強度を比較し、引張強度の保持率を算出したところ、0.78であった。得られた結果を表1に示す。
(10) Permeability of EPDM (Ethylene Propylene Diene Rubber Copolymer)
(11)チューブの浸漬長と流量による次亜塩素酸の透過性
シリコーンチューブの一部(30cmもしくは60cm)を次亜塩素酸塩の水溶液1Lに室温(25℃)で浸漬し、送液ポンプで一定量の純水をシリコーンチューブ(外径6mm/内径4mm)に流した。シリコーンチューブから吐出される水の有効塩素濃度Ciを株式会社タクミナ製デジタル残留塩素テスター「DCT-05」で測定した。次亜塩素酸塩の水溶液として、次亜塩素酸ナトリウム(NaOCl)水溶液と次亜塩素酸カルシウム(Ca(OCl)2)水溶液を用いた。NaOCl水溶液は0.2Mのリン酸緩衝液でpH5とし、有効塩素濃度は340mg/Lとした。Ca(OCl)2水溶液は0.2Mのリン酸緩衝液でpH5.5とし、有効塩素濃度は640mg/Lとした。NaOCl水溶液を用いた試験では、純水の流量を一定(13mL/min)とした。NaOCl水溶液へのシリコーンチューブの浸漬長さを浸漬後4時間までは30cmとし、4時間以降は60cmとした。有効塩素濃度Ciは約2時間で安定し、浸漬長を2倍にすると有効塩素濃度Ciも約2倍になった。得られた結果を図7に示す。また、Ca(OCl)2水溶液を用いた試験では、シリコーンチューブの浸漬長を一定(30cm)とし、純水の流量を浸漬後4時間までは5mL/min、4時間以降は10mL/minとした。流量を2倍にすると有効塩素濃度Ciは約1/2倍になった。得られた結果を図8に示す。
(11) Permeability of hypochlorous acid depending on the immersion length and flow rate of the tube A part (30 cm or 60 cm) of the silicone tube is immersed in 1 L of an aqueous solution of hypochlorite at room temperature (25 ° C.), and a liquid feed pump is used. A certain amount of pure water was flowed through a silicone tube (
(12)PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)フィルムの透過性
2本のステンレス製両フランジ付パイプでPTFEフィルム(厚さ50μm)を挟み、PTFEフィルムが隔膜となるように一方のパイプに次亜塩素酸ナトリウム(NaOCl)水溶液(0.2Mリン酸緩衝液、pH5、有効塩素濃度340mg/L)80mLを、もう一方のパイプに純水80mLを充填した。2本のパイプのPTFEフィルムを設置していないフランジ側はブラインドフランジで閉じた。40℃で48時間放置した後、純水側の有効塩素濃度を株式会社タクミナ製デジタル残留塩素テスター「DCT-05」で求めた。その結果、有効塩素濃度は0.04mg/Lであった。
(12) Permeability of PTFE (polytetrafluoroethylene) film A PTFE film (
(13)PTFEチューブの透過性
PTFEチューブ(外径2mm/内径1mm)20mを500mLの次亜塩素酸ナトリウム(NaOCl)水溶液(0.2Mリン酸緩衝液、pH5、有効塩素濃度1000mg/L)に室温(25℃)で浸漬し、送液ポンプで純水を1mL/minで流した。PTFEチューブから吐出される水の有効塩素濃度を株式会社タクミナ製デジタル残留塩素テスター「DCT-05」で測定した。8時間経過しても吐出液に有効塩素は検出されなかった。
(13) Permeability of PTFE tube 20 m of PTFE tube (
(14)次亜塩素酸の殺菌効果確認試験
pHを6、7、8、9、10にそれぞれ調製した100mg/Lの次亜塩素酸水溶液中にシリコーンゴムを室温(25℃)で2時間浸漬させた。浸漬後のシリコーンゴムを予め大腸菌を保持させておいたフィルターの中央に置き、37℃で4時間放置した。その後、フィルターを標準寒天培地に移し、37℃で24時間培養した。その結果、pH6~8のシリコーンゴムでは、大腸菌は完全に死滅していた。pH9のシリコーンゴムでは、シリコーンゴムの周囲に近い大腸菌は死滅していたが、一部、生育した大腸菌が確認された。一方、pH10のシリコーンゴムでは、大腸菌は生育したままであった。得られた結果を図9に示す。
(14) Hypochlorous acid bactericidal effect confirmation test Soak silicone rubber in a 100 mg / L hypochlorous acid aqueous solution prepared at
(15)気相における次亜塩素酸の殺菌効果確認試験
円筒状シリコーンチューブ(外径:10mm、内径:8mm、厚み:1mm、長さ:500mm)に、pHを6と9にそれぞれ調製した次亜塩素酸水溶液を20mL入れ、予め大腸菌を保持させておいたフィルターとともにデシケータ内に入れて37℃で4時間放置した。その後、このフィルターを標準寒天培地に移して37℃で24時間培養した。次亜塩素酸水溶液の有効塩素濃度(mg/L)に対する殺菌効果の結果を図10に示す。
(15) Test for confirming the bactericidal effect of hypochlorous acid in the gas phase Next, the pH was adjusted to 6 and 9 in a cylindrical silicone tube (outer diameter: 10 mm, inner diameter: 8 mm, thickness: 1 mm, length: 500 mm). 20 mL of an aqueous hypochlorous acid solution was added, and the mixture was placed in a decicator together with a filter containing E. coli in advance and left at 37 ° C. for 4 hours. Then, this filter was transferred to a standard agar medium and cultured at 37 ° C. for 24 hours. The results of the bactericidal effect on the effective chlorine concentration (mg / L) of the hypochlorous acid aqueous solution are shown in FIG.
Claims (4)
前記次亜塩素酸原液をシリコーンゴムからなる高分子膜に接触させ、該高分子膜に次亜塩素酸を透過させることにより前記イオンを除去することを特徴とする次亜塩素酸流体の製造方法。 A method for producing a hypochlorous acid fluid that removes the ions from a hypochlorous acid stock solution containing hypochlorous acid and at least one ion selected from the group consisting of alkali metal ions and alkaline earth metal ions. And
A method for producing a hypochlorite fluid, which comprises contacting the hypochlorite stock solution with a polymer membrane made of silicone rubber and allowing the polymer membrane to permeate the hypochlorite to remove the ions. ..
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