KR19990064253A

KR19990064253A - 산화에틸렌 살균소독 혼합물의 보존 기간 증진 방법

Info

Publication number: KR19990064253A
Application number: KR1019980702742A
Authority: KR
Inventors: 스테판 알란 컨바이저; 아더 에드워드 홀머
Original assignee: 크리스 로저 에이치; 알라이드시그날 인코포레이티드
Priority date: 1995-10-16
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 1999-07-26
Also published as: PL326889A1; HUP9802707A2; BR9611093A; US5874113A; HUP9802707A3; EP0855920A1; WO1997014446A1; AU7430996A

Abstract

산화에틸렌과 하나 이상의 할로카본의 혼합물이 저장 용기의 표면에서 산화철과 접촉될 때 산화에틸렌과 하나 이상의 할로카본의 살균소독 혼합물의 보존 기간을 증진시키는 방법이 제공된다. 산화에틸렌을 산화에틸렌의 반응 산물로 전환하기 위한 산화철의 반응성을 감소시키기 위해 상기 혼합물에 충분한 양의 이산화탄소가 첨가된다. 대체 실시예에서, 살균소독가스로서 산화에틸렌과 할로카본의 혼합물을 갖는 중공 탄소강 용기가 산화철과 이산화탄소의 반응 산물을 형성함으로써 안정된 내부 표면을 갖는다.

Description

산화에틸렌 살균소독 혼합물의 보존 기간 증진 방법

살균소독하려는 물품에 끓는물이나 증기를 가하여 물품을 살균소독하는 것은 이 분야에서 공지되어 있다. 그러나 이중에서도 의학 분야에서는, 많은 물품이 증기 살균소독시 가해지는 온도나 습기를 견딜 수 없기 때문에 살균소독 조성물을 사용할 필요가 있다. 산화에틸렌 가스나 산화에틸렌 함유 가스 혼합물과 같은, 살균제로서의 살균소독함은 열이나 수분 민감성 물질을 살균소독하는데 있어 중요한 역할을 한다. 산화에틸렌은 이들이 본래 효과적인 살균소독제이고 그 잔류물이 살균소독되는 대상으로 부터 빨리 휘발되므로 널리 사용되는 살균소독제이다. 살균소독을 위해 산화에틸렌 단독으로도 사용될 수 있으나, 산화에틸렌은 매우 가연성있는 가스이므로 주로 단독으로는 사용되지 않는다. 산화에틸렌은 공기중에서 약 3.0부피%-100부피%에서 폭발성 혼합물을 형성한다. 따라서 산화에틸렌이 살균소독 가스로서 단독으로 사용될 때는 폭발 방지 장치와 같은 예방책이 필요하다. 따라서 산화에틸렌 살균소독제는 일반적으로는 방염제(flame retardant)와의 혼합물 형태로 사용된다. 산화에틸렌과 케리어 가스로된 비가연성 혼합물을 사용하는 재사용가능한 내과 및 외과 장비의 가스상 살균소독은 여러 병원에서 신뢰할 수 있으며, 비용이 저렴한 기술로 판명되었다. 이 방염 성분은 산화에틸렌의 특성이나 산화에틸렌이 잃을 수 있는 이로운 효과를 보완하여야 한다. 불활성 케리어 가스는 산화에틸렌의 인화성을 차단하고 공급원 실린더로 부터 액체 혼합물이 기화하는 살균소독 용기의 열 교환기로 상기 액체 혼합물을 운반하도록 충분한 자기 발생적(autogeneous) 증기압을 제공한다. 살균소독 혼합물내에 산화 에틸렌과 함께 사용하기 위해 선택된 가장 전형적인 방염제는 산업계에서 CFC-12로 알려진 디클로로디플루오로메탄이다. 가장 통상적으로 사용되어온 살균소독 혼합물은 산화에틸렌 12중량%와 CFC-12 88중량%의 혼합물이다. 이 혼합물은 산업상 12-88로 통상 일컬어진다. 최근 CFC-12는 상부 대기내의 오존층에 현저한 손상을 유발하는 것으로 여겨지는 클로로플루오로카본때문에 바람직하지 않게 되었다. 따라서 CFC-12의 사용을 전세계적으로 감소하고 있는 추세이다. 이는 산화에틸렌을 살균소독제로서 사용하는데 문제를 낳는다. 산화에틸렌과 함께 사용하는 것으로 알려진 다른 방염제는 이산화탄소이다. 그러나 비인화성 산화에틸렌/이산화탄소 혼합물은 12-88과 마찬가지로 단위 부피당 산화에틸렌을 40% 미만으로 함유한다. 따라서 살균소독은 보다 고압에서 혹은 보다 긴 접촉 시간동안 수행되어야만 한다. 나아가 산화에틸렌과 이산화탄소의 큰 증기압 차이는 저장 탱크나 실린더로 부터 회수할 때 혼합물의 분리를 일으켜, 이산화탄소가 풍부한 살균 혼합물 혹은 폭발성있는 산화에틸렌이 풍부한 살균 혼합물로 구분되어 운송되게 할 것이다.

그 결과, 산화에틸렌과 다른 방염성 할로카본을 사용한 개선된 살균소독 혼합물이 개발되었다. 이들은 미국 특허 제5,342,579; 5,376,333 및 5,039,485에 예시되어 있다. 이들 살균소독 가스 혼합물내의 비활성 케리어 가스 성분의 주목적은 산화에틸렌의 인화성을 차단하는 것이라 하더라도, 임의의 비인화성 가스의 단순 치환은 유용한 살균소독 가스 혼합물을 반드시 확고하게 하는 것은 아니다.

거의 보편적으로 산화에틸렌과 방염성 할로카본을 사용하는 살균소독 혼합물은 그 배관과 기타 용기가 탄소강으로 이루어진 제조 시설에서 제조된다. 또한 살균소독 혼합물은 탄소강으로 이루어진 재충진가능한 가압 실린더내에 저장되고, 운반되고 사용된다. 불행히도 탄소강은 최종적으로는 산화철을 열화시킨다. 이 산화철은 α 및 γ상 모두에서 아세트알데히드, 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 및 기타 반응 산물과 같은 산화에틸렌의 반응 산물로 산화에틸렌이 열화되는 것을 돕는 것으로 밝혀졌다. 이들 반응 산물은 오일을 형성하여 살균소독 혼합물을 오염시키고, 의약품 장비를 착색시키고, 선 및 튜브를 막히게 하고 살균소독 혼합물을 재사용할 수 없게 한다. 이 혼합물의 보존 기간(shelf life)은 길어야 단지 몇달이다. 놀랍게도 살균소독 혼합물과 접촉하는 용기의 표면을 이산화탄소에 노출 처리하면, 보존 기간이 연장되는 것으로 밝혀졌다. 산화에틸렌 반응 산물의 실질적인 제조 감소가 있으며 살균소독 혼합물은 실질적으로 연장된 보존 기간을 갖는다. 본 발명의 또다른 견지에서, 이산화탄소 가스는 산화에틸렌과 하이드로할로카본과 본질적으로 잘 혼합된다. 이 후자의 혼합물에 함유된 이산화탄소는 용기내에서 산화철의 표면 보호막을 이루어, 차후의 오염을 피하면서도, 전체 혼합물은 여전히 유효한 살균소독, 비폭발성 및 방염성을 유지한다. 산화에틸렌, 할로카본 및 이산화탄소를 사용한 이 결과는 놀랍게도 살균소독 분위기내에서 이산화탄소를 사용하면 중합을 촉진하는 것으로 나타났다. 시험 결과 CFC-12보다 이산화탄소의 존재시에 산화에틸렌으로 부터 10-20배 빠른 중합체 성장 속도를 보였다. Conviser, Stephen A., "Hospital Sterilization Using Ethylene Oxide - What's Next?", Journal of Healthcare Material Management, 1989, 7. 을 참조하라.

따라서 원치않는 산화에틸렌 반응 산물의 생성이 실질적으로 감소된 개선된 산화에틸렌/하이드로할로카본 살균소독 혼합물을 제공하는 것이 바람직하다. 부가적으로, 수용가능한 압력 및 접촉 시간에서 그리고 저장 실린더로 부터 회수될 때 수용할 수 없는 혼합물 분리없이 본 발명의 조성물로 살균소독이 수행될 수 있는 것이다.

본 발명은 살균소독 가스 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산화에틸렌의 사용에 기초한 살균소독 방법에 관한 것이다.

본 발명은 산화에틸렌이 하나 이상의 할로카본과의 혼합물로 존재하고 그 혼합물이 산화철 함유 용기의 표면에서 접촉될 때 산화에틸렌의 산화에틸렌의 반응 산물로의 전환을 감소시키는 방법이 제공된다. 이 방법은 용기의 산화철 함유 표면과 충분한 양의 이산화탄소를 산화에틸렌을 산화에틸렌의 반응 산물로 전환하기 위한 그 반응성을 감소시키기에 충분한 조건하에서 접촉시키는 것을 포함한다. 용기의 산화철 함유 표면은 산화에틸렌과 하나 이상의 할로카본으로된 혼합물과 표면 접촉전에 혹은 도중에 이산화탄소와 접촉될 수 있다.

본 발명은 또한 산화에틸렌, 하나 이상의 할로카본 및 이산화탄소로된 잘 섞인 혼합물을 포함하는 조성물을 제공한다.

본 발명은 나아가 가스(기체)를 수용하고, 유지하고 분배할 수 있는 중공 탄소강 용기를 포함하여 이루어진 물품을 제공하며, 이 용기는 산화철과 이산화탄소의 반응 산물을 포함하는 내부면을 갖는다.

산화에틸렌과 하나 이상의 할로카본을 포함하는 혼합물이 용기내에 함유된다. 이 혼합물은 나아가 이산화탄소를 포함할 수 있다.

본 발명의 일견지에 의하면, 산화에틸렌, 하나 이상의 할로카본 및 이산화탄소의 혼합물을 포함하는 살균소독제를 제공한다.

상기 할로카본은 단일 할로카본 혹은 할로카본의 혼합물일 수 있다. 바람직하게는 상기 할로카본은 하이드로플루오로카본 혹은 하이드로클로로플루오로카본과 같은 하이드로할로카본이며, 보다 바람직하게는 모노클로로테트라플루오로에탄, 펜타플루오로에탄 혹은 디클로로트리플루오로에탄이다. 적절한 할로카본은 한정하는 것은 아니나 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄(HCFC-123), 1,1,2,2,2-펜타플루오로에탄(HFC-125), 1,1,2,2-테트라플루오로에탄(HFC-134), 1,2,2,2-테트라플루오로에탄(HFC-134a), 1-클로로-1,2,2,2-테트라플루오로에탄(HCFC-124), 1-클로로-1,1,2,2-테트라플루오로에탄(HCFC-124a), 클로로디플루오로메탄(HCFC-22), 디클로로디플루오로메탄(CFC-12), 트리클로로플루오로메탄(CFC-11), 테트라플루오로메탄(HFC-14), 트리플루오로메탄(HFC-23), 헵타플루오로프로판(HFC-227) 및 헥사플루오로프로판(HFC-236)을 포함한다.

본 발명의 조성물이 산화에틸렌, 하나 이상의 할로카본 및 이산화탄소 각각으로 이루어질 때, 효과적인 살균소독 조성물을 제조하기에 충분한 산화에틸렌을 포함한다. 이같은 것은 바람직하게는 산화에틸렌을 약 6.3-99부피%, 혹은 보다 바람직하게는 약 14-30부피%를 포함한다. 산화에틸렌은 활성 살균소독제로서 작용하는 반면, 할로카본은 방염제로서 작용한다. 상기 조성물은 조성물이 비인화성이 되기에 충분한 할로카본을 포함한다. 살균소독 혼합물이 비인화성이도록 하기 위해서는 공기의 전체 농도, 즉 0-100% 공기에서 비인화성이어야 한다. 이 조성물은 바람직하게는 할로카본을 약 1-94부피%, 혹은 보다 바람직하게는 약 70-95부피%를 포함한다. 할로카본 농도가 상기 양보다 적으면, 잠재적으로 위험한 인화성 상황을 피하기에 충분한 방염도가 혼합물내에 존재할 수 없으며, 할로카본 농도가 상기 양보다 크면, 효과적인 살균소독은 고온, 고압 및/또는 보다 긴 접촉 시간을 사용해야 하므로 바람직하지 않다. 이 조성물은 또한 혼합물에 접촉하는 용기의 내부 표면에 산화철 표면 보호막을 이루고 산화에틸렌의 반응 산물을 제조하는 산화에틸렌의 반응성을 감소시키기에 충분한 이산화탄소를 포함한다. 이 조성물은 바람직하게는 이산화탄소를 약 0.1-30부피%, 혹은 보다 바람직하게는 약 0.1-10부피%를 포함한다. 혼합물내의 이산화탄소는 또한 이산화탄소가 없는 혼합물과 비교시 전체 혼합물의 증기압을 증진시키는 것으로 밝혀졌다. 바람직한 실시예에서는, 혼합물의 증기압은 그 저장 용기로 부터 혼합물을 제거하는데 펌프를 필요로 하지 않는다. 바람직한 혼합물의 증기압은 실온, 즉 약 70℉에서 측정시 약 24psia-615psia이며, 혹은 보다 바람직하게는 약40psia-350psia 범위이다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 산화철 함유 용기의 내부 표면을 용기에 살균소독제를 장입하기 전에 이산화탄소와 접촉시켜 미리-표면 안정화(pre-passivate)한다. 이 이산화탄소는 충분한 양으로 충분한 반응시간동안 용기에 장입되어 촉매(산화철)을 표면 안정화하고 산화에틸렌이 산화에틸렌의 반응 산물로의 전환을 방지한다. 그 양은 이 기술 분야에서 숙련된 자에 의해 쉽게 측정될 수 있다. 이 목적을 위한 이산화탄소의 유용한 양은 내부 용기 압력의 약 0.1-10기압의 양일 수 있으나, 이 범위는 결정적인 것은 아니고 표면 안정화를 위한 접촉 시간이 다소 변함에 따라 다양할 것이다. 유용한 반응 시간은 존재하는 이산화탄소의 양에 따라 약 1시간-약 48시간일 수 있다.

그런 다음 상기 살균소독제는 이 기술 분야, 예를 들어 상기 언급한 미국 특허내에서 알려진 바와 같이 산화에틸렌과 하이드로할로카본만의 혼합물 혹은 상기 기술된 산화에틸렌, 할로카본 및 이산화탄소가 잘 섞인 혼합물을 포함할 수 있다. 본 발명의 살균소독 혼합물은 진단 내시경과 같은 의약 장치;주사기와 같은 플라스틱 제품; 시험관; 인큐베이터; 페이스메이커(pacemaker); 튜빙, 장갑, 도뇨관(catheter) 및 시이트를 씌운 제품(sheeting)과 같은 고무 제품; 바늘 및 외과용 메스와 같은 도구; 및 확장기, 펌프 및 눈안의(intraocular) 렌즈와 같은 기타 물품;을 살균소독하는데 사용할 수 있다. 또한 본 발명의 살균소독 혼합물은 의학 분야이외에 물품에 대한 살충 훈증제(fumigant)로서 사용될 수 있다. 이들 품목은 향신료(spice)와 같은 특정 사료; 모피, 침구, 종이 제품 및 비행기, 열차 및 선박의 화물 영역과 같은 운송 장치를 포함한다.

본 발명의 살균소독 혼합물은 원치않는 해충, 박테리아, 바이러스, 곰팡이, 균 및 기타 미생물에 대하여 유효하다. 본 발명의 살균소독 혼합물은 이 기술 분야에서 숙련된 기술자에게 잘 알려진 어떠한 효과적인 혼합 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들면, 혼합물의 각 화합물은 매니폴드를 거쳐 살균소독 용기내로 중량 측정으로 펌프될 수 있으며, 그 용기는 화합물을 균일 혼합물로 혼합하기 위하여 회전할 수 있다. 대체 방안으로, 상기 화합물은 혼합 탱크내로 펌프되고, 탱크내에서 완전히 균일한 혼합물이 형성될 때까지 재순환된 다음, 혼합 탱크로 부터 살균소독 용기내로 펌프될 수 있다. 본 발명의 살균소독 혼합물은 이들 회합 U.S. Dept. of Transportation(DOT) Specification 4BA 240, 4BA 300, 4BW 240 혹은 다른 DOT 명세 실린더와 같은 적절한 고안의 저장 용기 혹은 적절한 작업 압력의 트레일러내에 포장될 수 있다. 이 살균소독 혼합물은 또한 American Society of Mechnical Engineers(ASME)에 적절한 저장 용기내에 포장될 수도 있다. 이 저장 실린더는 일반적으로 약 70-190psia의 압력 범위내에서 70℉에서 살균소독 혼합물을 갖는 사용 부위로 운반되고, 일련의 밸브, 제어 밸브, 증발기 및 적절한 도관을 통하여 살균소독제와 연결되어 살균소독을 수행할 수 있다.

기본 가스 살균소독 공정은 살균소독하려는 물품을 함유한 살균소독실을 배기하는 단계, 최적 상대 습도에서 물품을 사전 처리하는 단계, 적절한 압력과 온도에서 살균소독 가스를 수용하는 단계, 살균소독 대기와 살균소독하려는 물품을 적당한 시간동안 접촉을 유지하는 단계, 마지막으로 상기 살균소독실로 부터 살균소독 가스를 제거하도록 배출하고 배기하는 단계로 이루어진다. 본 발명의 살균소독 혼합물은 이 기술 분야에서 알려진 일반적으로 통상 사용되는 살균소독제와 함께 사용될 수 있다. 기본 공정상에 많은 변수가 있음에도 불구하고, 살균소독을 효과적으로 하기 위해 제어되어야 할 주요인은 노출 시간, 온도, 산화에틸렌의 압력이나 분압 및 상대 습도이다. 본 발명의 가스상 살균소독제가 유용한 표준 살균소독 공정과 장치에 대한 상세한 기술은 J.J.Perkins Principles and Methods of Sterilization, 501-530(2판, 1969); 및 Ethylene Oxide Gaseous Sterilization For Industrial Applications, Industrial Sterilization International Symposium, 181-208(1972); 미국 특허 3,068,064 및 3,589,861;에서 찾아볼 수 있다.

살균소독실은 탁상(desk-top)로 부터 방크기 모델 및 그 이상의 크기일 수 있다. 물품을 살균소독실내에 놓은 다음 살균소독실을 일반적으로 100-140℉의 범위내 온도로 가열한다. 일반적으로 온도가 고온일수록 필요로 하는 노출 시간이 단축된다. 살균소독실이 작동 온도에 도달한 후, 공기를 빼내기 위해 살균소독실 내부를 일부진공화시킨다. 이같은 공기 제거는 살균소독 혼합물의 희석을 방지하고 노출 압력을 감소시키는데 기여한다. 습윤 미생물은 살균소독제의 작용에 보다 민감하기 때문에, 살균소독실내 상대 습도를 약 20-80% 범위로 만들도록 수증기를 공급하는 것이 바람직하다.

살균소독실내에서 살균소독이 일어나는 압력은 약 20-40psia일 것이다. 살균소독 시간은 온도, 농도, 습도 수준, 제공된 특정 살균소독 온도, 챔버 하중, 생물적재량(bioburden), 원하는 무균 보장 수준 및 살균소독하려는 물질을 포함하여 다수의 요인에 따라 다양하다. 예를 들면, 다공성 물품은 폴리에틸렌 백에 밀폐된 물품보다 살균성을 얻는데 보다 짧은 노출 시간을 필요로 한다. 더욱이 몇몇 박테리아는 특히 저항성이 있으며 따라서 살균하는데 장시간이 소요된다. 요구되는 노출 시간에 따라, 살균소독 혼합물은 공기, 질소, 증기 혹은 이산화탄소로 세척하여 살균소독실로 부터 배기된다. 그런 다음 이 살균소독된 물질은 소독실로 부터 제거되며, 필요하다면 사용되기 전에, 잔류 살균소독제를 제거하기 위해 통기시킨다.

하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위해 제공된 것이다.

실시예 1

Oxyfume 2000은 산화에틸렌 8.6중량% 및 HCFC-124 잔부로된 혼합물이며, Morristown, New Jersey의 AlliedSignal Inc.로 부터 상업적으로 이용가능하다. Oxyfume 12는 산화에틸렌 12.0중량%와 CFC-12 잔부로된 혼합물이며, 또한 Morristown, New Jersey의 AlliedSignal Inc.로 부터 상업적으로 이용가능하다. 본 실시예는 Oxyfume 2000내에서 비휘발성 잔류물(NVR) 성장 속도가 저감되며, 산물을 현저하게 변경하지 않고 가능한 최대로 증기압을 증가시키는 것을 입증한다.

앞서 사용된 한 셋트의 F 실린더를 순수 HCFC-124 100ml로 세척하여 잔류 비휘발성 잔류물을 제거하였다. Oxyfume 2000 소량의 충진 밀도 115%와 빈 F 실린더의 소량의 물 충진 중량 2890g을 각 용기내 혼합물이 최대 3324g이 되도록 하였다. 혼합물 3000g의 충진 중량은 계산 및 스케일 충진하기 편리하도록 선택하였다. 일련의 실린더를 실험실 충진랙에 연결하고 배기하고 30kg 수용량 저울상의 얼음조에 방치하였다. 이 실린더를 0까지 타르 처리하고 산화에틸렌 증기를 258.5g, 257.7g 및 258.0g을 각각 실린더 F-9982, F-1531 및 F-634235E내로 응축시켰다. 그런 다음 각 용기내로 액체 상 HCFC-124를 운반하는 것에 의해 상기 실린더를 각각 최대 3000.9g, 3000.3g 및 3000.5g 총중량으로 하였다. 응축된 산화에틸렌 증기는 공급원 실린더로 부터 어떠한 오염물 전달을 최소화하는 모든 경우에 사용되었다. 실린더에 대한 산화에틸렌은 각각 8.61중량%, 8.59중량% 및 8.59중량%였다. 각 실린더를 15분동안 회전시켜 완전 혼합을 확실히 하였다. 혼합직후, 이산화탄소 0.45중량%(1.15몰%)를 실린더 F-9982 및 F-1531에 첨가하여 비휘발성 잔류물 성장이 저감되거나 방지되는지를 측정하였다. F-1531은 미리 현저한 중합체 성장을 보이기 때문에 이산화탄소 첨가용으로 선택하였다. F-9982도 또한 이산화탄소 첨가용으로 선택되었다. 상기 실린더를 다시 기계적으로 회전시켜 완전 혼합을 확실히 하였다. 실린더를 실온으로 되돌린 다음, 증기압을 게이지로 측정한 결과 약 30psig였다. 최초 비휘발성 잔기 시험은 다음날 수행하였다.

비휘발성 잔류물 측정

하기 시험을 비휘발성 잔류물 측정(NVR측정)에 사용하였다. 세제로 150ml크기 유리 비커 12개를 세척하고 105℃ 오븐에서 비커를 건조하였다. 비커를 데시케이터에서 최소 30분간 냉각하였다. 비커를 분석용 저울로 최소 0.1mg까지 칭량하였다. 혼합물 실린더를 칭량하고 각 실린더로 부터 3개의 비커로 액체를 각각 약 100g씩 배출하였다. 액체를 후드하에서 기화시켰다. 3개의 사용하지 않은 비커는 대조군으로 하였다. 혼합물 실린더를 재칭량하였다. 모든 액체를 기화한 다음, 비커를 105℃오븐에서 15분간 방치하였다. 비커를 데시케이터에서 최소 30분간 냉각하였다. 비커를 분석용 저울로 최소 0.1mg까지 칭량하였다. 실린더로 부터 배출된 산물내 함유된 Oxyfume 2000 100g당 비휘발성 잔류물 mg수를 계산하였다.

결과

산물 100g당 실험적으로 밝혀진 비휘발성 잔류물 mg수는 21℃에서 일(日)의 함수로서 시험 실린더에 대하여 측정되었으며, 그 결과를 하기표 2에 나타내었다.

하기표 1은 비교 목적으로 이산화탄소를 사용하지 않은 유사 조성물의 대조 시험 결과이다. 모든 경우에 비커내에서 관찰된 액체 시료는 투명하고, 무색이었으며, 매우 유동적이었다. 최종 비휘발성 잔류물 수준은 실린더 F-9982(이산화탄소를 갖음), F-1531(이산화탄소 갖음) 및 F-634235E(이산화탄소를 갖지 않음) 각각에 대하여 Oxyfume 200 100g당 5.75±0.26, 11.39±0.57 및 31.16±0.66mg이었다. 이산화탄소없는 시험의 비교 회전으로 부터 얻어진 결과는 실린더 F-9982, F-1531 및 F-634235E 각각에 대하여 Oxyfume 2000 100g당 13.3±0.5, 45.1±1.8 및 20.4±0.1mg이었다.

제1 시험(이산화탄소 없음-표 1)로 부터의 결과를 (1)로 나타내었으며, 제2 시헌(이산화탄소 있음-표 2)는 (2)로서 나타내었다. 실린더 F-634235F는 상기 두가지 시험에 대하여 실제로는 대조군으로 사용되었다. 시험 (1)과 (2)에 대한 대조는 단지 Oxyfume 2000으로 수행되었다. 실린더 F-634235E에 대하여 시험 결과 (1)과 (2)의 비교는 매우 유사한 성장 속도를 보였다. 이는 일련의 시험중 제2 시험이 제1 시험으로 부터의 내부 표면 안정화로 인하여 일반적으로 비휘발성 잔류물의 성장 감소를 보이기 때문에 보다 현저하였다. 이는 세척 및 충진 효과로 알려져 있다. 이들 일련의 시험에서는 160일 결과가 거의 동일하므로 전체적인 효과 변화는 없었다.

가장 현저한 결과는 F-1531에서 얻어졌다. 시험 (1)은 사용할 수 없는 산물을 제조하는 빨리 가속화하는 성장속도를 보였다. 시험 (2)는 제어하에 훨씬 느린 성장 속도를 갖는 것이 명백하였다. 실린더 F-9982 시험(1) 결과는 이들 일련의 시험중 최상이었다. 시험 (2)에서는 비휘발성 잔류물은 나아가 보다 최저 수준까지 감소되었다. 실린더 F-9982 및 F-1531에 대한 시험 (2)와 (1)의 전체적인 비교는 거의 50% 비휘발성 잔류물 성장 속도 감소를 보였다. 현저한 결과가 있었으며 Oxyfume 12 속도와 필적할 만한 Oxyfume 2000속도를 얻었다. 이 방법에 대한 추가 잇점은 실온에서 증기압내 약12% 증가한다는 것이다. 이산화탄소의 Oxyfume 2000에 대한 첨가는 비휘발성 잔류물의 성장 속도를 감소시키는 결과를 명백하게 한다. 대조로서, 이산화탄소의 부재시, Oxyfume 2000 비휘발성 잔류물의 성장 속도는 Oxyfume 12의 비휘발성 잔류물 성장 속도의 약 2배였다. 감소된 속도는 Oxyfume 12의 비휘발성 잔류물의 성장 속도에 유효한 것으로 비교되었다.

(시험 1-비교예-이산화탄소를 갖지 않은 모든 실린더)

실험용 비휘발성 잔류물 측정 데이터(Oxyfume 2000 100g당 비휘발성 잔류물 mg)
경과된 시간(일)	실린더 F-9982	실린더 F-1531	실린더 F-634235E
1346999133162	1.1±0.22.5±0.33.9±0.18.9±0.211.3±0.813.3±0.5	0.6±0.21.9±1.414.1±1.127.0±0.436.2±3.545.1±1.8	0.9±0.11.4±0.67.0±1.411.6±1.015.0±0.620.4±0.1

모든 시료를 블랭크(blank) 보정하여 3회 측정하였다. 모든 실린더를 21℃에서 저장하였다. 34일 결과는 블랭크 보정없이 계산하였다.

실험용 비휘발성 잔류물 측정 데이터(Oxyfume 2000 100g당 비휘발성 잔류물 mg)
경과된 시간(일)	실린더 F-9982(w/CO₂)	실린더 F-1531(w/CO₂)	실린더 F-634235E(w/CO₂)
1325786120149179	0.47±0.171.01±0.270.94±0.191.69±0.582.94±0.642.92±0.565.75±0.26	0.64±0.661.67±0.461.74±0.163.31±0.455.79±0.326.24±0.1211.39±0.57	0.53±0.301.97±0.242.78±0.085.83±0.5110.26±0.3816.42±0.6231.16±0.66

모든 시료를 블랭크 보정하여 3회 측정하였다. 모든 실린더를 21℃에서 저장하였다.

실시예 2

본 실시예는 실린더 표면의 내부면의 예비-처리(표면 안정화)을 입증하였다. 압력 실린더, 탱크 혹은 트렁크와 같은 용기를 질소 가스로 쓸기하여 잔류 공기와 수분을 제거하였다. 질소 쓸기를 수행하여 공기와 습기를 제거함으로써 인화성과 오염도를 줄였다. 습기의 제거는 중요한데, 물이 산화에틸렌을 중합의 제1 단계인, 에틸렌 글리콜로 가수분해시킬 수 있기 때문이다. 질소 쓸기는 질소(99.5% 이상 순도)로 용기를 2-3기압으로 충진시켜 수행하였다. 그런 다음 질소는 버렸다. 질소 충진 처리를 일반적으로 2-3회 반복하였다. 용기를 27인치 수은의 음(-)의 압력에서 배기하였다. 그런 다음 용기를 이산화탄소로 2기압의 압력으로 충진하였다. 밤새 방치(16시간)하여 용기의 내부 표면을 표면 안정화하였다. 그런 다음 용기를 다음 2가지 방법중 하나로 처리하였다. 이산화탄소를 용기내에 잔류한 채 산화에틸렌과 HCFC-124를 용기내로 직접 충진시킬 수 있다. 대체 방안으로 용기를 배기하고 이산화탄소, 산화에틸렌 및 HCFC-124의 혼합물로 충진하였다.

산화에틸렌과 HCFC-124의 혼합물 제조 공정은 전형적으로 스케일대에 장착된 5000파운드(이상)의 혼합 탱크를 이용한다. 산화에틸렌과 HCFC-124는 공급원 레일 카(rail car), 탱크 저장 혹은 이동식 용기로 부터 펌프하여 이 탱크에 별도로 첨가되었다. 이 혼합물은 적절한 양의 산화에틸렌과 HCFC-124를 칭량함으로써 제조되었다. 그런 다음 이 배치를 회전식 펌프로 회전시켰다. 그후 이 혼합된 산물을 미리 배기된 용기내로 펌프하였다. 이산화탄소, 산화에틸렌 및 HCFC-124의 혼합물에 대하여는, 이 방법은 HCFC-124가 혼합 탱크에 첨가된 다음 이산화탄소의 적절한 중량을 첨가하는 것으로 약간 변형되어야만 한다. 그런 다음 소량의 회전으로 산물을 완전히 혼합하였다. 그후 혼합된 산물은 분배 및 사용하기 위하여 배기된 실린더 혹은 트렁크로 운반될 수 있다.

상기한 바에 따르면, 산화에틸렌과 하나 이상의 할로카본의 혼합물이 저장 용기의 표면에서 산화철과 접촉될 때 충분한 양의 이산화탄소를 첨가함으로써 산화에틸렌과 하나 이상의 할로카본의 살균소독 혼합물의 보존 기간을 증진시킬 수 있다.

또한 살균소독가스로서 산화에틸렌과 할로카본의 혼합물을 갖는 중공 탄소강 용기내에서 산화철과 이산화탄소의 반응 산물을 형성함으로써 내부 표면을 표면 안정화할 수 있다.

Claims

산화에틸렌과 하나 이상의 할로카본의 혼합물이 산화철의 존재하에 있을 때, 그 혼합물의 보존 기간을 증대시키는 방법에 있어서,

산화에틸렌을 산화에틸렌의 반응 산물로 전환하기 위한 산화철의 반응성을 감소시키기에 충분한 양의 이산화탄소를 상기 혼합물에 첨가하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 방법
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 할로카본은 모노클로로테트라플루오로에탄, 디클로로트리플루오로에탄, 펜타플루오로에탄, 테트라플루오로에탄, 헵타플루오로펜탄 및 헥사플루오로프로판으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 하나 이상의 성분을 포함함을 특징으로 하는 방법
산화에틸렌이 하나 이상의 할로카본과의 혼합물로 존재하고, 그 혼합물이 산화철 함유 용기의 표면에 접촉하여 분배될 때,

상기 용기의 산화철 함유 표면과 충분한 양의 이산화탄소를 산화에틸렌의 산화에틸렌 반응 산물로의 전환을 그 반응성을 감소시키기에 충분한 조건하에, 접촉시키는 단계;를 포함하는 산화에틸렌의 산화에틸렌 반응 산물로의 전환 감소 방법
제3항에 있어서, 상기 용기의 산화철 함유 표면은 그 표면이 산화에틸렌 및 하나 이상의 할로카본과의 혼합물이 접촉되기 전에 이산화탄소와 접촉됨을 특징으로 하는 방법
제3항에 있어서, 상기 용기의 산화철 함유 표면은 그 표면과 산화에틸렌 및 하나 이상의 할로카본과의 혼합물이 접촉되는 동안 이산화탄소와 접촉됨을 특징으로 하는 방법
제3항에 있어서, 상기 용기의 산화철 함유 표면은 그 표면과 산화에틸렌 및 하나 이상의 할로카본과의 혼합물이 접촉되기 전(前) 및 접촉되는 동안 모두 이산화탄소와 접촉됨을 특징으로 하는 방법
산화에틸렌, 하나 이상의 할로카본 및 이산화탄소의 긴밀한 혼합물로 이루어진 조성물
제7항에 있어서, 산화에틸렌 약 6.3-99부피%;

하나 이상의 할로카본 약 1-94부피%; 및

이산화탄소 약 0.1-30부피%;로 이루어짐을 특징으로 하는 조성물
제7항에 있어서, 상기 하나 이상의 할로카본은 모노클로로테트라플루오로에탄, 디클로로트리플루오로에탄, 펜타플루오로에탄, 테트라플루오로에탄, 헵타플루오로펜탄 및 헥사플루오로프로판으로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 하나 이상의 성분을 포함함을 특징으로 하는 조성물
가스를 수용하고, 유지하고 분배할 수 있으며, 산화철 및 이산화탄소의 반응 산물을 포함하는 내부면을 갖는 중공 용기; 및

상기 용기내에서 배치되고 산화에틸렌과 하나 이상의 할로카본을 포함하는 혼합물;을 포함하는 물품