KR100285278B1

KR100285278B1 - 워터제트직기용 황색낙호제거제

Info

Publication number: KR100285278B1
Application number: KR1019980012310A
Authority: KR
Inventors: 유광희; 최기승; 김주영; 조성천; 한순종
Original assignee: 조민호; 에스케이케미칼주식회사
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 2001-04-02
Also published as: KR19990079628A

Abstract

본 발명은 워터제트직기용 황색낙호제거제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 워터제트직기에 생성되는 황색낙호제거제의 유효성분으로서 비산화성 살균제를 함유시켜 황색낙호에 대한 우수한 살균 및 제균효과를 얻음은 물론이고 살균제에 의한 직기부식의 문제까지도 해결하게 되는 워터제트직기용 황색낙호제거제에 관한 것이다.

Description

워터제트직기용 황색낙호제거제

워터제트직기의 위입장치는 물에 의해 이루어지므로 직기는 항상 물에 잠겨있는 것이나 다름없다. 그러므로 직물과 직기의 수명은 수질과 밀접한 관련이 있다. 분무상태로 분사된 물은 종광후방뿐 아니라 경사를 적시게 되고, 이때 경사에 부착된 호제, 유제 등이 용출되어 종광, 바디 등에 묻게된다. 워터제트직기의 종광, 바디 및 플라스틱커버 등에 묻은 호제의 유기물, 유제, 대전방지제 등을 영양원으로 하여 미생물의 번식이 가능하고, 특히 워터제트직기에 묻어있는 황색 미생물덩어리를 '황색낙호'라 부른다. 이러한 워터제트직기에서 발생되는 황색낙호는 얼룩과 곰팡이 등에 의한 원단품질불량 및 직기가동율저하, 황색낙호의 부패에 의한 직기부식, 개인위생 및 주변환경불량 등의 문제를 발생시킨다.

이러한 황색낙호를 제거하기 위한 종래 방법에서는 산화성 살균제를 사용하여 공업용수를 살균하는 방법이 널리 적용되어 왔다. 일반적으로 산화성 살균제는 경제성은 있지만, 부식성이 강하고 지속성이 떨어지는 문제가 있으며, 특히 생물막을 구성하는 미생물과 직접적인 반응을 하기도전에 미생물을 둘러싸고 있는 다당류와 반응하므로 실질적인 생물막 제거효과 즉, 살균효과가 떨어지는 단점을 지니고 있다.

산화성 살균제로서 NaOCl는 공기, 빛 또는 열에 의해 쉽게 분해되어 유통과정에서 이의 활성도가 크게 저하되며, 워터제트직기에 적용하게되면 분사와 동시에 분해되어 공기중으로 분산되므로 그 약효를 제대로 발휘할 수 없게된다. 또한, 산화성 살균제는 높은 pH에서 살균효과가 감소되는 특성(pH 8에서 살균력 80% 감소)을 가지므로 살균효과가 충분하지 못하며, 오히려 슬라임에 의한 하부부식을 초래하고 미세한 노즐구멍 등은 스케일에 의해 막혀 직기가동을 막을 수도 있으며, NaOCl 등의 산화성 살균제로부터 발생되는 염소이온에 의한 직기부식을 발생시키는 등의 문제가 지적되어 왔다.

따라서, 워터제트직기용 황색낙호제거제로서는 미생물을 선택적으로 사멸시켜야 하고, 부식성이 없으며, 속효성과 지속성이 요구된다.

본 발명에서는 상기 종래 산화성 살균제 사용에서 나타나는 문제점을 극복하고 워터제트직기에 발생하는 황색낙호를 보다 효율적으로 억제 또는 제거할 수 있는 황색낙호제거제를 얻고자 노력하였다. 그 결과 미생물의 살균, 슬라임의 원인이 되는 슬라임형성균의 증식억제 및 살균, 하부부식의 원인인 혐기성 미생물의 살균에 유효한 3-이소티아졸론 등의 비산화성 살균제를 유효성분으로 함유시키면 황색낙호에 대한 살균 및 제거효과는 물론 직기부식의 문제를 동시에 해결할 수 있음을 알게됨으로써 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 속효성을 지닌 화합물과 지속성을 지닌 화합물의 상승효과가 기대되는 적정 조성비율을 선정하였고, 워터제트직기에 형성된 황색낙호의 원인균에 특이적으로 반응하여 생물막을 쉽게 제거시키고, 2차적으로 직기 표면에 잔존해 있으면서 미생물을 제거하여 생물막 형성을 방지하게 되는 적정워터제트직기용 황색낙호제거제를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 살균제를 유효성분으로 함유하고 있는 워터제트직기용 황색낙호제거제에 있어서, 상기 유효성분으로 다음 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물을 포함하는 비산화성 살균제가 함유된 것을 그 특징으로 한다.

화학식 1

상기 화학식 1에서:

R₁및 R₂는 각각 서로 같거나 다른 것으로서 수소원자, 할로겐원자 또는 C₁∼C₄의 알킬기를 나타내고;

R₃는 수소원자, C₁∼C₁₈의 알킬기, C₂∼C₁₈의 알케닐기, C₂∼C₁₈의 알키닐기, C₃∼C₁₂의 시클로알킬기, C₁₀∼C₁₅의 알랄킬기 또는 C₁₀∼C₁₅의 아릴기를 나타낸다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 3-이소티아졸론 화합물 등의 비산화성 살균제를 포함함으로써 워터제트직기에 발생되는 미생물슬라임(황색낙호)의 살균 및 제거에 유용하게 사용되는 황색낙호제거제에 관한 것이다.

일반적으로 워터제트직기의 표면은 호제 등을 비롯한 상당량의 유기물에 노출되어 있는 상태에 있고, 물, 호제, 공기 등에 존재하는 미생물(세균, 곰팡이)이 부착되면서 생물막이 형성된다. 직기 표면에 부착된 미생물막에 일부 다당류를 분비할 수 있는 미생물이 증식되면서 다당류를 분비하게 되고, 이로인해 주변의 미생물 및 무기물 등이 부착되면서 생물막은 커지게 된다. 초기의 생물막에는 호기성 미생물의 집단으로 구성되어지나, 시간이 경과함에 따라 생물막의 내부는 점점 혐기적인 조건으로 변화되면서 SRB(Sulfate Reducing Bacteris)와 같은 혐기성 미생물이 증식할 수 있는 조건이 된다. 생물막을 구성하는 미생물의 대사산물에 의한 pH 저하 및 혐기성 미생물에 의한 황화수소가스 등이 생성됨으로써 궁극적으로는 직기의 부식이 초래된다.

본 발명에 따른 황색낙호제거제에서 유효성분으로 사용하게 되는 3-이소티아졸론 화합물은 비산화성 살균제로서 제트직기를 부식시킬 우려가 없으며, 황색낙호를 형성하는 미생물(세균, 곰팡이)을 선택적으로 사멸할 수 있고, 근본적으로 미생물에 의한 부식(MIC)의 원인이 되는 SRB세균들에 대해서도 탁월한 효과를 발휘한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 3-이소티아졸론 화합물은 상기 화학식 1로 표시되는 단독 또는 2종 이상의 혼합물이다. 그 중에서도 바람직하기로는 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 혼합물을 사용하는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 황색낙호제거제는 유효성분으로서 상기 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물에 또다른 비산화성 살균제를 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물과 함께 사용될 수 있는 비산화성 살균제로는 예컨대 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드, 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온, 2,2-디티오-비스(피리딘-1-옥사이드), 비스(디메틸티오카바모일)디설파이드, 2,2-디브로모-2-니트로에탄올, 3-요오도-프로피닐부틸카바메이트, N-디에틸-N'-페닐-(N″-플루오로디클로로메틸티오)-설파마이드, 2,3,5,6-테트라클로로-4-(메틸설포닐)피리딘, 2-(티오시아노메틸티오)-벤즈티아졸, 벤즈이미다졸카바믹에시드 메틸에스테르, 비스-(1-하이드록시-2(1H)-피리딘에티오네이트-O,S)아연, o-페닐페놀, 2,2-디하이드록시-5,5'-디클로로디페닐메탄, N-(플루오로디클로로메틸티오)프탈이미드, 글루타르알데히드, 4급암모늄염, 3,5-디메틸-테트라히드로-1,3,5-2H-티아디아진-2-티오노, 메틸렌비스티오시아네이트 및 브로노폴 중에서 선택된 1종 이상의 것을 사용하는 것이다.

황색낙호제거제의 유효성분으로서 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물과 상기에서 예시한 비산화성 살균제를 혼합 사용하는 경우, 그 혼합비가 1 : 30 ∼ 50 : 1의 중량비 범위를 유지하는 것이 바람직하다. 만약, 그 혼합비가 상기 범위를 벗어나면 혼합사용에 따른 상승 효과가 저하되고 전체적인 효율이 떨어지는 문제가 있어 바람직하지 않다.

또한, 본 발명에 따른 황색낙호제거제는 상기한 바와 같은 유효성분이외에도 통상의 증량제, 안정제 등의 첨가제를 기호에 따라 배합하여 사용할 수도 있다.

또한, 황색낙호제거제의 최종제형에는 특별한 제한없으며, 분제, 입제, 정제, 수화제, 유제 등 필요에 따라 선택하여 사용가능하고, 보통 비산화성 살균제의 유효량을 공업용수에 직접 투입하여 사용한다.

또한, 본 발명에 따른 황색낙호방지제를 워터제트직기의 용수에 적용함에 있어서는 비산화성 살균제가 0.5 내지 150 ppm 유지되도록 하는 것이 바람직한 바, 워터제트직기의 용수중의 비산화성 살균제의 함량이 상기 범위 미만이면 본 발명이 목적으로 하는 효과가 미미하고, 상기 범위를 초과하여 과량 사용하는 것은 경제적으로 바람직하지 못하다.

이와같은 본 발명의 황색낙호제거제는 워터제트직기에 발생되는 미생물슬라임(황색낙호)의 살균 및 제거에 아주 유용하다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 : 비산화성 살균제의 살균력 측정

비산화성 살균제에 대한 미생물사멸 소요시간(Killing Time) 및 유지능력을 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.

낙호의 원인균이 될 수 있는 Enterobacter aerogens ATCC 13048, Escherichia coli ATCC 11229, Micrococcus luteus ATCC 9341, Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, Klebsiella pneumoniae ATCC 1560 Staphylococcus epidermis ATCC 155, Staphylococcus aureus ATCC 6538 및 Bacillus subtilis ATCC 6984의 8종을 선택하여 사용하였다.

인산염 완충액을 이용하여 미생물 혼합액을 만들고 미생물 농도를 10³∼ 10⁴CFU/㎖로 조절하였으며, 여기에 살균제 혼합물을 각각 50, 100, 200 ppm씩 투입한 다음, 투입직후, 20분, 40분, 60분 및 120분 경과한 후에 각각 균액을 채취하였다. 대조구로는 살균제를 첨가하지 않은 용액을 사용하였다.

그리고, 시간에 따른 미생물 감소율 측정결과는 다음 표 1과 표 2에 나타내었다.

1.5% 3-이소티아졸론(5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 3 : 1 혼합물)의 농도별 시간에 따른 균수감소율 측정결과

(단위 : CFU/㎖)
경과시간	농 도	무첨가
경과시간	50 ppm	무첨가	100 ppm	200 ppm
투입직후	2263	2384	2430	2776
20 분	1490	1856	1312	2589
40 분	1376	989	852	2487
60 분	1248	523	428	2513
120 분	516	386	238	2367

3-이소티아졸론(5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 3 : 1 혼합물)과 벤질암모늄 염화물의 혼합물(1.5 : 10 중량비)의 농도별 시간에 따른 균수 감소율 측정결과

(단위 : CFU/㎖)
경과시간	농 도	무첨가
경과시간	50 ppm	무첨가	100 ppm	200 ppm
투입직후	2537	2628	2427	2827
20 분	ND^*	ND	ND	2183
40 분	ND	ND	ND	2276
60 분	ND	ND	ND	2327
120 분	ND	ND	ND	2186
^*ND : Not Detected

상기 표1 및 표 2의 결과로부터 1.5% 3-이소티아졸론 화합물의 경우에는 120분후에 최대 90%의 균주사멸을 나타내고 있는데 반하여, 3-이소티아졸론과 벤질암모늄 염화물의 살균제 혼합물의 경우에는 50 ppm의 농도에서도 20분이내에 균주가 완전히 사멸한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 3-이소티아졸론의 단독 사용으로도 황색백호에 대한 충분한 살균효과를 얻을 수 있으나, 3-이소티아졸론 화합물에 본 발명이 한정하고 있는 또다른 비산화성 살균제를 함께 사용함으로써 상승효과가 기대된다.

실시예 3 : 비산화성 살균제 혼합물의 상승효과 측정

상기 실시예 2의 살균력 측정 결과를 토대로하여 본 발명의 비산화성 살균제 혼합물에 대한 살균 상승효과를 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.

실험은 Enterobacter aerogens ATCC 13048, Escherichia coli ATCC 11229, Micrococcus luteus ATCC 9341, Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442, Klebsiella pneumoniae ATCC 1560 Staphylococcus epidermis ATCC 155, Staphylococcus aureus ATCC 6538 및 Bacillus subtilis ATCC 6984의 세균 8종과; Candida albicans ATCC 10231, Rhodotorula rubra ATCC 9449, Cryptococcus neoformans ATCC 34144, Saccharomyces cerevisiae ATCC 9763, Penicillium citrinum ATCC 9849, Trichoderma viridae ATCC 6047, Rhizopus oryzae ATCC 10404, Aspergillus niger ATCC 9642의 곰팡이 8종의 혼합 미생물을 이용하였다.

살균제의 상승작용은 Kull, F.C. et al.의 논문[Appl. Microbiol. 9, 538∼544(1961)]에 발표된 방법에 의하며, 다음 수학식 1에 의해 측정된 비율을 사용하여 측정하였고, QA/Qa와 QB/Qb의 합이 1보다 작은 경우를 상승작용이 있는 것으로 판단하였다.

상승지수(SI) = [QA/Qa] + [QB/Qb]

살균제 혼합물의 상승작용의 예시에 대한 일부로서, 3-이소티아졸론(5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 3 : 1 혼합물)과 벤질암모늄 염화물의 혼합사용에 따른 상승지수(SI)를 측정하여 다음 표 3 에 나타내었다.

살균제 혼합물의 상승효과 측정결과

Qa	Qb	QA	QB	QA/Qa	QB/Qb	SI
313	3125	78	1563	0.25	0.5	0.75
313	3125	78	781	0.25	0.25	0.50
313	3125	156	391	0.50	0.13	0.63
Qa : 1.5 중량% 3-이소티아졸론의 MIC값Qb : 1.5 중량% 벤질암모늄 염화물의 MIC값QA : 3-이소티아졸론과 벤질암모늄 염화물의 혼합물중 1.5 중량% 3-이소티아졸 론의 MIC값QA : 3-이소티아졸론과 벤질암모늄 염화물의 혼합물중 1.5 중량% 벤질암모늄 염화물의 MIC값

상기 표 3의 결과에 따르면, 동일 농도의 벤질암모늄 염화물과 3-이소티아졸론 화합물의 상승작용비는 약 1 : 2.5 ∼ 1 : 20의 범위에서 가장 바람직하게 나타남을 알 수 있다(SI 0.63 ∼ 0.75).

실시예 4 : 슬라임 발생량 측정

포도당 3.6%, 인산칼륨 0.1%, 염화나트륨 0.05%, 황산나트륨 0.2%, 황산마그네슘 0.05%, 황산제일철 0.01%로 된 합성배지 10 ㎖가 담겨진 시험관에 측정하고자 하는 살균제를 넣어 시험액으로 하였다.

시험액에 중량을 측정한 1×10cm의 스테인레스강을 침적하고 워터제트직기로부터 채취한 슬라임을 분쇄한 후 분쇄액을 0.1%가 되게 넣고, 시험관의 상부를 알루미늄 마개로 봉해 37℃로 1주일간 진탕배양하였다. 그 후 시험관에서 스테인레스강을 꺼내어 중량을 측정하고 시험전후의 중량차를 슬라임의 발생량으로 하였다. 그 결과는 다음 표 4에 나타내었다.

슬라임 발생량 측정결과

살 균 제	슬라임 발생량(㎎)
살 균 제	50 ppm 첨가	100 ppm 첨가
2,2-디브로모-2-니트로에탄올	0.7	〈 0.1
3-요오드프로피닐부틸 카바메이트	0.6	〈 0.1
3-이소티아졸론^*	0.8	〈 0.1
o-페닐페놀	5.4	1.8
메틸렌 비스티노시아네이트	3.5	〈 0.1
벤질암모늄 염화물	0.7	〈 0.1
3-이소티아졸론^*/2,2-디브로모-2-니트로에탄올 (1/10) 혼합물	0.3	〈 0.1
무 첨 가	28.1
^*3-이소티아졸론 : 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아 졸린-3-온의 3 : 1 혼합물

비교예 1 : 산화성 살균제의 살균력 측정

산화성 살균제에 대한 미생물사멸 소요시간(Killing Time) 및 유지능력을 알아보기 위하여 상기 실시예 1과 같은 실험을 수행하였다. 시간에 따른 미생물 감소율 측정결과는 다음 표 5에 나타내었다.

8% NaOCl의 농도별 시간에 따른 균수 감소율 측정결과

(단위 : CFU/㎖)
경과시간	농 도	무첨가
경과시간	50 ppm	무첨가	100 ppm	200 ppm
투입직후	2123	2018	2207	2813
20 분	1809	1583	327	2427
40 분	672	4281	563	2387
60 분	9381	689	479	2108
120 분	1702	1827	1963	2207

비교예 2 : 슬라임 발생량 측정

8% NaOCl을 각각 50ppm, 100ppm씩 투입하는 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 슬라임 발생량을 측정하였다. 그 결과는 다음 표 6에 나타내었다.

슬라임 발생량 측정결과

살균제	슬라임 발생량 (mg)
살균제	50 ppm 첨가	100 ppm 첨가
NaOCl	15.1	14.7
무첨가	28.1

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 워터제트직기용 황색낙호제거제는 산화성 살균제를 대신하여 3-이소티아졸론 화합물과 같은 비산화성 살균제를 유효성분으로 함유하고 있어 황색낙호에 대한 우수한 살균 및 제균효과는 물론이고 살균제 사용에 따른 직기부식의 문제까지도 해결하는 효과를 가진다.

Claims

살균제를 유효성분으로 함유하고 있는 워터제트직기용 황색낙호제거제에 있어서, 상기 유효성분으로 다음 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물을 포함하는 비산화성 살균제가 함유된 것임을 특징으로 하는 워터제트직기용 황색낙호제거제.

화학식 1

상기 화학식 1에서:

R₁및 R₂는 각각 서로 같거나 다른 것으로서 수소원자, 할로겐원자 또는 C₁∼C₄의 알킬기를 나타내고;

R₃는 수소원자, C₁∼C₁₈의 알킬기, C₂∼C₁₈의 알케닐기, C₂∼C₁₈의 알키닐기, C₃∼C₁₂의 시클로알킬기, C₁₀∼C₁₅의 알랄킬기 또는 C₁₀∼C₁₅의 아릴기를 나타낸다.
제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물이 5-클로로-2-메틸-4-이소티아졸린-3-온과 2-메틸-4-이소티아졸린-3-온의 혼합물인 것임을 특징으로 하는 워터제트직기용 황색낙호제거제.
제 1 항에 있어서, 상기 비산화성 살균제는 화학식 1로 표시되는 3-이소티아졸론 화합물 단독 또는 3-이소티아졸론 화합물과 또다른 비산화성 살균제가 1 : 30 ∼ 50 : 1 중량비로 혼합된 혼합물인 것임을 특징으로 하는 워터제트직기용 황색낙호제거제.
제 3 항에있어서, 상기 3-이소티아졸론 화합물에 혼합되는 또다른 비산화성 살균제가 2,2-디브로모-3-니트릴로프로피온아미드, 1,2-벤즈이소티아졸린-3-온, 2,2-디티오-비스(피리딘-1-옥사이드), 비스(디메틸티오카바모일)디설파이드, 2,2-디브로모-2-니트로에탄올, 3-요오도-프로피닐부틸카바메이트, N-디에틸-N'-페닐-(N″-플루오로디클로로메틸티오)-설파마이드, 2,3,5,6-테트라클로로-4-(메틸설포닐)피리딘, 2-(티오시아노메틸티오)-벤즈티아졸, 벤즈이미다졸카바믹에시드 메틸에스테르, 비스-(1-하이드록시-2(1H)-피리딘에티오네이트-O,S)아연, o-페닐페놀, 2,2-디하이드록시-5,5'-디클로로디페닐메탄, N-(플루오로디클로로메틸티오)프탈이미드, 글루타르알데히드, 4급암모늄염, 3,5-디메틸-테트라히드로-1,3,5-2H-티아디아진-2-티오노, 메틸렌비스티오시아네이트 및 브로노폴 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 워터제트직기용 황색낙호제거제.
제 4 항에 있어서, 상기 3-이소티아졸론 화합물에 혼합되는 또다른 비산화성 살균제가 벤질암모늄 염화물인 것임을 특징으로 하는 워터제트직기용 황색낙호제거제.