NL1004029C2 - Gepotentieerde waterige reinigings- en ontsmettingssamenstelling met ozon voor het verwijderen van een besmettende verontreiniging van een oppervlak. - Google Patents

Description

Titel: Gepotentieerde waterige reinigings- en ontsmettingssamenstelling met ozon voor het verwijderen van een besmettende verontreiniging van een oppervlak

De uitvinding heeft betrekking op een waterige reinigings- en ontsmettingssamenstelling. De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van een verontreiniging van een oppervlak, welke 5 verontreiniging een kleverige, besmettende rest of laag kan zijn die bijvoorbeeld is afgeleid van een organische of een voedingsbron, gevolgd door het ontsmetten van het gereinigde oppervlak. Meer in het bijzonder heeft deze uitvinding betrekking op de toepassing van of actieve ozon 10 bij een pH groter dan 7 of de toepassing van actieve ozon die gepotentieerd is door een samenstelling van additieven, voor het verwijderen van een proteïne-achtige, vet of koolwaterstof bevattende verontreinigingsrest of -laag van een vast oppervlak gevolgd door het blussen van 15 de- overmaat ozon en het gelijktijdig ontsmetten van het vaste oppervlak door toepassing van een waterige waterstofperoxide- en/of peroxyzuursamenstelling.

Een belangrijke zorg bij het toepassen van waterige 20 ozon voor reiniging of ontsmetting is de overmaat vrije ozon in de onmiddellijke omgeving en het hiermee verband houdende blootstellingsgevaar voor de arbeider.

Dus hoewel van ozon is aangetoond dat het effectief is voor het reinigen van vaste oppervlakken op 25 fabrieksfaciliteiten en op "clean-in-place" procesfaciliteiten, is er in de industrie een behoefte om het gezondheidsgevaar voor arbeiders als gevolg van het inhaleren of in contact komen met ozon te verminderen door het ozonniveau te verlagen in de onmiddellijke nabijheid 30 van toepassing.

De onderhavige uitvinding is gebaseerd op de ontdekking dat dergelijke gezondheidsgevaren en ozonniveaus geminimaliseerd en gereduceerd kunnen worden 1 004029 , 2 terwijl tegelijkertijd verdere effectieve ontsmetting uitgevoerd kan worden op de oppervlakken gereinigd met de ozonwerkwijze. Dit kan bereikt worden door toepassing van een waterige waterstofperoxide- en/of 5 peroxyzuursamenstelling die de aanwezige overmaat ozon effectief blust en gelijktijdig de behandelde oppervlakken ontsmet.

Overeenkomstig is de onderhavige uitvinding gericht op een werkwijze voor het reinigen en ontsmetten van vaste 10 oppervlakken omvattende (a) het in contact brengen van een verontreinigingsrest of restlaag op een vast oppervlak met een geozoniseerde waterige reinigingssamenstelling met een pH van ten minste ongeveer 7,5 en omvattende een 15 effectieve concentratie van een actieve ozonsamenstelling die voldoende is om een oxidatie-reductiepotentiaal op te leveren van ten minste ongeveer +550mV ten opzichte van een Ag/AgCl referentie-elektrode; (b) het behandelen van de in contact gebrachte vaste 20 oppervlakken met een waterige ontsmettingssamenstelling omvattende een effectieve hoeveelheid waterstofperoxide, een Ci-Cio peroxyalifatisch carbonzuur of een mengsel daarvan, welke hoeveelheid voldoende is voor het verlagen van de oxidatie-reductiepotentiaal tot onder ongeveer 25 +400mV.

Volgens een tweede aspect van de onderhavige uitvinding wordt ook een werkwijze verschaft voor het reinigen en ontsmetten van in hoofdzaak op hun plaats gefixeerde procesfaciliteiten omvattende de stappen: 30 (a) het circuleren van een geozoniseerde waterige reinigingssamenstelling met een pH van ten minste 7,5 en omvattende een effectieve concentratie van een actieve ozonsamenstelling die voldoende is om een oxidatie-reductiepotentiaal op te leveren van ten minste ongeveer 35 +550mV ten opzichte van een Ag/AgCl referentie-elektrode; (b) het circuleren van een waterige ontsmettingssamenstelling omvattende een effectieve hoeveelheid waterstofperoxide, een Ci~Cio peroxyalifatisch .1 004029 3 carbonzuur of een mengsel daarvan, welke hoeveelheid voldoende is voor het verlagen van de oxidatie-reductiepotentiaal tot onder +400mV.

5 Korte beschrijving van de tekeningen

In Fig.l is het ozonniveau uitgezet tegen de oxidatie-reductiepotentiaal voor verschillende waterige reinigingssystemen met ozon.

Fig.2 en Fig.3 illustreren het blussen met perzuur 10 van reinigingsystemen met ozon door het uitzetten van de oxidatie-reductiepotentiaal (ORP) tegen de ozoneringstijd bij toevoeging van respectievelijk 91 dpm peroxyazijnzuur en 45 dpm peroxyazijnzuur.

In Fig.4 is de oxidatie-reductiepotentiaal (ORP) 15 uitgezet tegen de ozontijd om het bluseffect op de ozon te illustreren bij gebruik van normale perzuurstofbleekmiddelen.

Gedetailleerde beschrijving van de uitvinding 20 Kort gezegd past de reinigingsstap-werkwijze voor het reinigen van harde oppervlakken samenstellingen toe die basisch waterig ozon bevatten. De waterige ozonsamenstellingen kunnen worden gepotentieerd door een Lewis-base. De reinigingsmaterialen volgens de uitvinding 25 vertonen een verrassend niveau van reinigingseigenschappen wanneer ze worden toegepast bij een basische pH groter dan 7,0, vergeleken met andere reinigingsmiddelen en met reinigingsmiddelen die ozon toepassen bij zure tot neutrale pH's. Bij voorkeur is de pH van de materialen 30 groter dan 7,5 en het liefst groter dan 8,0, maar kleiner dan 13. De Lewis-baseverbindingen voor het potentiëre die geschikt zijn volgens de uitvinding omvatten een verscheidenheid aan chemische additiefmaterialen die het reinigingseffeet van waterige ozonoplossingen kunnen 35 vergroten.

Wij hebben gevonden dat het reinigingseffeet van de geozoniseerde reinigingsoplossing verbetert als de pH toeneemt. De reinigingswerking van de reinigingsoplossing 1004029 4 wordt verder vergroot door toevoeging van een Lewis-base aan de reinigingsoplossing. Een Lewis-base is een stof die een atoom bevat dat in staat is een elektronpaar af te staan aan een zuur.

5 Ozon kan typisch worden toegevoegd aan een basische

oplossing bij een pH boven 7,5. De waterige oplossing kan basisch gemaakt worden door toevoeging van een base. Dergelijke basen omvatten alkalimetaalhydroxiden zoals natriumhydroxide, kaliumhydroxide, ammoniumhydroxide, etc. 10 Een basische potentiator is een verbinding die een pH

groter dan 7 kan opleveren wanneer zij wordt toegepast in een waterige oplossing met ozon; of een neutrale potentiator, welke gecombineerd kan worden met ozon kan toegepast worden bij een basische pH. Deze potentiator-15 additieven kunnen toegepast worden samen met, of in plaats van, de hiervoor genoemde hydroxidebasen zo lang ze een pH groter dan 7 opleveren. Voorbeelden van dergelijke materialen omvatten alkalimetaalcarbonaten zoals natriumcarbonaat en kaliumcarbonaat of hun bicarbonaten, 20 en alklimetaalfosfaten en alkalimetaalsilicaten zoals ortho- of polyfosfaten en ortho- of polysilicaten van natrium of kalium. Deze potentiatoren kunnen worden toegevoegd als chemische adjuvantia aan het waterige medium, of kunnen afkomstig zijn uit natuurlijke bronnen 25 zoals mineraalwaters. Andere voorbeelden van potentiatoren omvatten waterstofperoxide, en C3_6 vertakte alcoholen met een korte keten. Een pH van 7,5 zou typisch effectief zijn voor het reinigingseffeet van de geozoniseerde reinigingsoplossing. Bij voorkeur kan een pH groter dan 30 8,0 worden toegepast om een beter resultaat te verkrijgen.

Een pH groter dan 13,5 is waarschijnlijk niet effectief. Het belangrijkst is dat een oxidatiepotentiaal van groter dan +550mV (ten opzichte van een Ag/AgCl referentie-elektrode) nodig is voor het reiningen bij een pH binnen 35 het effectieve gebied.

In waterige ozonreinigingmiddelen die natrium- of kaliumhydroxide omvatten als de primaire bron voor basiciteit is gevonden dat het grote voorkeur heeft om 1004029 5 ongeveer 0,0025-3,0% van de basische materialen toe te passen.

Het anorganische basegehalte van de basische ozonreinigingsmiddelen volgens deze uitvinding is bij 5 voorkeur afgeleid van natrium- of kaliumhydroxide dat afgeleid kan zijn van of een vloeibare (ongeveer 10 tot 60 gew.%-ige waterige oplossing) of een vaste (poeder- of pellet-) vorm. De vorm die de voorkeur heeft, is commercieel verkrijgbaar waterig natriumhydroxide, dat 10 verkrijgbaar is in concentraties van ongeveer 50 gew.% en in een verscheidenheid aan vaste vormen met verschillende deeltjesgrootte.

Voor veel reiningingstoepassingen is het gewenst om een gedeelte of het geheel van het alkalimetaalhydroxide 15 te vervangen door: (1) een alkalimetaalsilicaat of -polysilicaat zoals watervrij natriumortho- of metasilicaat, (2) een alkalimetaalcarbonaat of -bicarbonaat zoals watervrij natriumbicarbonaat, (3) een alkalimetaalfosfaat of -polyfosfaat zoals 20 dinatriummonowaterstoffosfaat of pentanatriumtripolyfosfaat. Dit kan gedaan worden door directe toevoeging van deze chemische adjuvantia, of door toepassing van natuurlijke waters die deze materialen bevatten als natuurlijke mineralen. Deze adjuvantia 25 kunnen, als ze opgenomen zijn in de chemische samenstelling binnen de voorkeurstemperatuurtrajecten, werken als toegevoegd caustisch middel, metaaloppervlakken tegen corrosie beschermen, en hardheid veroorzakende metaalionen in oplossing sequestreren.

30 Sequestreermiddelen kunnen toegepast worden om hardheid veroorzakende ionen in leidingwater te behandelen; dergelijke ionen omvatten calcium-, mangaan-, ijzer- en magnesiumionen in oplossing, waarbij voorkomen wordt dat ze de reinigingsmaterialen belemmeren en 35 proteïnen steviger binden aan vaste oppervlakken. In het algemeen is een sequestreermiddel een stof die een coördinatiecomplex vormt met een di- of trivalent metaalion, waarbij voorkomen wordt dat het metaalion zijn 1004029 6 gewoonlijke ongewenste reacties vertoont. Chelatiemiddelen houden een metaalion in oplossing door het vormen van een ringstructuur met het metaalion. Sommige chelatiemiddelen kunnen drie of vier of meer donor-atomen bevatten die 5 gelijktijdig kunnen coördineren om een metaalion vast te houden. Naar deze wordt verwezen als tridentaat-, tetradentaat-, of polydentaatcoördinatoren. Het toegenomen aantal coördinatoren die aan een metaalion binden vergroot de stabiliteit van het complex. Deze sequestreermiddelen 10 omvatten organische en anorganische polymere soorten.

In de onderhavige samenstellingen functioneert het bestanddeel van natrium (gecondenseerd fosfaatsequestreer-middel) als een waterverzachter, een reinigingsmiddel en een detergensbouwstof. Alkalimetaalzouten (M) van lineair 15 en cyclisch gecondenseerde fosfaten hebben gewoonlijk een M2O:P2O5 molverhouding van ongeveer 1:1 tot 2:1 en groter. Typische polyfosfaten van deze soort zijn het geprefereerde natriumtripolyfosfaat, natriumhexametafosfaat, natriummetafosfaat alsmede de 20 overeenkomstige kaliumzouten van deze fosfaten en mengsels daarvan. De deeltjesgrootte van het fosfaat is niet kritisch, en elk fijn verdeeld of granulair commercieel verkrijgbaar product kan toegepast worden.

Natriumtripolyfosfaat is het meest geprefereerde 25 hardheidssequestreermiddel vanwege zijn gemakkelijke beschikbaarheid, lage kosten, en grote reinigingskracht. Natriumtripolyfosfaat (STPP) sequestreert calcium- en/of magnesiumkationen en verschaft daarbij waterverzachtende eigenschappen. STPP draagt bij aan de verwijdering van 30 verontreinigingen van harde oppervlakken en houdt verontreinigingen in suspensie. STPP heeft weinig corrosieve werking op gebruikelijk oppervlakmaterialen en kost weinig vergeleken met andere waterconditioneer-middelen. Als een waterige concentratie van tripolyfosfaat 35 gewenst is, moet het kaliumzout of een gemengd natrium- kaliumsysteem worden toegepast aangezien de oplosbaarheid van natriumtripolyfosfaat 14 gew.% is in water en moet de concentratie van de tripolyfosfaatconcentratie vergroot t 004029 7 worden met behulp van andere middelen dan de oplosbaarheid.

De ozondetergentia kunnen worden samengesteld zodat ze effectieve hoeveelheden synthetische organische 5 surfactanten en/of bevochtigingsmiddelen bevatten. De surfactanten en verzachters moeten zo gekozen worden dat ze stabiel en chemisch compatibel zijn in de aanwezigheid van ozon en basische bouwzouten. Eén klasse geprefereerde surfactanten zijn de anionogene synthetische detergentia. 10 Deze klasse van synthetische detergentia kan ruim worden beschreven als de in water oplosbare zouten, in het bijzonder de alkalimetaalzouten (natrium, kalium, etc.), of organische zwavelige reactieproducten met een alkylradicaal met ongeveer 8 tot ongeveer 22 15 koolstofatomen en een radicaal gekozen uit de groep bestaand uit sulfonzuur- en zwavelzuuresterradicalen in de molecuulstructuur.

Geprefereerde anionogene organische surfactanten bevatten carboxylaten, sulfaten, fosfaten (en fosfonaten) 20 of sulfonaatgroepen. Geprefereerde sulfaten en sulfonaten omvatten alkalimetaal- (natrium, kalium, lithium) primair of secundair alkaansulfonaten, alkalimetaalalkylsulfaten, en mengsels daarvan, waarbij de alkylgroep een rechte of vertakte ketenconfiguratie en ongeveer 9 tot ongeveer 18 25 koolstofatomen heeft. Specifieke verbindingen die geprefereerd worden vanuit het oogpunt van superieure prestatiekenmerken en goede beschikbaarheid omvatten de volgende: natriumdecylsulfonaat, natriumdodecylsulfonaat, natriumtridecylsulfonaat, natriumtetradecylsulfonaat, 30 natriumhexadecylsulfonaat, natriumoctadecylsulfaat, natriumhexadcylsulfaat en natriumtetradecylsulfaat. Carboxylaatsurfactanten kunnen ook toegepast worden in de materialen volgens de uitvinding. Zepen zijn de meest gebruikelijke van de commerciële carboxylaten. Additionele 35 carboxylaatmaterialen omvatten alfasulfocarbonzuuresters, polyalkoxylcarboxylaten en acylsarcocinaten. De mono-en diësters en orthofosforzuur en hun zouten kunnen geschikte surfactanten zijn. Quartenair ammoniumzoutsurfactanten 1004029 8 zijn ook geschikt in de samenstellingen volgens de uitvinding. Het quartenaire ammoniumion is een sterker hydrofiel dan primaire, secundaire of tertiaire aminogroepen, en is stabieler voor ozonolyse.

5 Geprefereerde quartenaire surfactant en omvatten in hoofdzaak die welke stabiel zijn bij contact met ozon inclusief Cê-24 alkyltrimethylammoniumchloride, Cs-io dialkyldimethylammoniumchloride, C6_24 alkyldimethylbenzylammoniumchloride, C6-24 10 alkyldimethylamineoxiden, C6-24 dialkylmethylamineoxiden, C6-24 trialkylamineoxiden, etc.

Niet-ionogene synthetische surfactanten kunnen ook toegepast worden, of alleen of in combinatie met anionogene en kationogene typen. Deze klasse van 15 synthetische detergentia kan ruim worden gedefinieerd als verbindingen die bereid worden door condensatie van alkyleenoxide- of polyglycosidegroepen (hydrofiel van aard) met een organische hydrofobe verbinding, die alifatisch of alkylaromatisch van aard kan zijn. De lengte 20 van het hydrofiele of polyoxyalkyleenradicaal dat gecondenseerd is met welke specifieke hydrofobe groep dan ook, kan eenvoudig aangepast worden zodat een in wateroplosbare of -dispergeerbare verbinding wordt verkregen met de gewenste hydrofiel/hydrofoob-balans.

25 Een bekende klasse van niet-ionogene synthetische detergentia wordt bijvoorbeeld op de markt gebracht onder de handelsnaam "Pluronic". Deze verbindingen worden gevormd door het condenseren van ethyleenoxide met een hydrofobe base gevormd door de condensatie van 30 propyleenoxide met propyleenglycol. Het hydrofobe gedeelte van het molecuul heeft een molecuulgewicht van ongeveer 1000 tot 1800. De toevoeging van polyoxyethyleenradicalen aan dit hydrofobe gedeelte neigt tot vergroting van de oplosbaarheid in water van het molecuul in zijn geheel en 35 het vloeibare karakter van de producten blijft behouden tot het punt waar het polyoxyethyleengehalte ongeveer 50 procent is van het totale gewicht van het condensatieproduct. Een ander voorbeeld van niet-ionogene t004029 9 detergentia met bekende stabiliteit tijdens de reinigingswerkwijze is de klasse van materialen die op de markt is onder de handelsnaam APG-polyglycosiden. Deze niet-ionogene surfactanten zijn gebaseerd op glucose en 5 vetalcoholen.

Andere geschikte niet-ionogene synthetische detergentia omvatten de polyalkyleenoxidecondensaten van alkylfenolen, de producten afgeleid van de condensatie van ethyleenoxide of propyleenoxide met het reactieproduct van 10 propyleenoxide en ethyleendiamine, het condensatieproduct van alifatische vetalcoholen met ethyleenoxide alsmede amineoxiden en fosfineoxiden.

Ozon kan niet gemakkelijk opgeslagen of vervoerd worden. Ozon wordt typisch "on-site" gegenereerd en 15 opgelost in waterig medium op de gebruikslocatie vlak voor gebruik. Binnen practische grenzen vermindert het verkorten van de afstand tussen de plaatsen van generatie en gebruik het ontledingsverlies van de ozonconcentratie in het materiaal. De halfwaarde-tijd van ozon in neutrale 20 oplossingen is in de orde van 3 tot 10 minuten en lager als de pH toeneemt. Lage concentraties ozon kunnen gegenereerd worden door toepassing van ultraviolette straling. Een typerende productie van ozon wordt uitgevoerd door toepassing van elektrische corona-25 ontlading. De werkwijze omvat het geval van een bron van zuurstof in zuivere C>2-vorm, in het algemeen atmosferische zuurstof (lucht), of verrijkte lucht. De bron van O2 wordt tussen elektroden doorgeleid, waartussen een wisselspanning met een hoog voltage gehandhaafd wordt. De 30 elektroden worden van spanning voorzien door een stappentransformator die netspanning gebruikt. De potentiaal wordt aangebracht over de elektroden die zo zijn opgesteld dat hoogspanning wordt voorkomen. Wanneer zuurstofmoleculen binnen het gebied van de potentiaal 35 komen, wordt er een corona gecreëerd met een gedeelte vrije atomische zuurstofionen van gedissocieerd O2.

De hoog energetische atomische ionen (O) vormen een mengsel van zuurstof en ozon wanneer ze gecombineerd 1004029 10 worden met zuurstof (O2). Deze generatoren zijn commercieel verkrijgbaar. Het gasmengsel dat ozon bevat wordt gewoonlijk direct in contact gebracht met een waterige oplossing door doorborrelen of andere 5 gasdispersietechnieken om een concentratie ozon in het waterige medium te brengen. Het contact tussen water en het waterige medium wordt zodanig bewerkstelligd dat de absorptie van ozon wordt gemaximaliseerd vergeleken met de ontledingssnelheid van ozon in het basische waterige 10 medium en de vereiste ozonconcentratie van het water.

De activiteit van ozon in de materialen volgens de uitvinding kan verbeterd worden door ozon te introduceren in de vorm van belletjes met de kleinst mogelijke diameter. Kleine belletjes bevorderen de massa-overdracht 15 van ozon naar de waterige oplossing. Aanvullend kunnen oppervlakte-actieve middelen die de gas-vloeistof tussenlaagspanning verlagen worden toegepast om het ozongastransport naar het waterige medium te bevorderen. Het snel oplossen van ozon kan de neiging van het gas om 20 te ontsnappen verminderen, en reacties veroorzaken met bestanddelen van de oplossing, wat leidt tot geoxideerde verbinding, en effectief gebruik van ozon bevorderen. In een ander geval kan O3 bereid worden onder toepassing van ultraviolet licht of combinaties van deze werkwijzen.

25 Neutrale waterige oplossingen hebben een lage maar meetbare oplosbaarheid van ozon bij verschillende temperaturen; deze zijn:

Temperatuur Ozonconcentratie 30 0°C 35 (dpm) 2 0°C 21 40°C 4 60°C 0 35 De stabiliteit van ozon in waterige oplossing neemt af als de basiciteit toeneemt. De halfwaardetijd van ozon in 1 N natriumhydroxide is < 10 seconden. Voor het doel van de uitvinding waarbij concentraties ozon in waterige 1004029 11 oplossing voorkomen, heeft de term "totale ozon" betrekking op de hoeveelheid ozon toegevoegd aan de waterige fase uit de gasfase. Typisch zijn deze "totale ozon"-niveaus in de gasfase 0,1-3,0 gew.%. "Gemeten ozon" 5 is de kennelijke concentratie ozon (als O3) in waterige oplossing. Deze waterige niveaus zijn ongeveer 0,1-22,2 mg/1 (dpm). Het verschil tussen totale ozon en gemeten ozon heeft betrekking op een hoeveelheid ozon die blijkbaar opgeslagen wordt in de waterige oplossing door 10 reactie met anorganische verbinding waarbij geozoniseerde of geoxideerde anorganische materialen, bijvoorbeeld hydroxylradicalen, ozonideradicaalion, superoxideradicaalion, etc. Dergelijke geoxideerde materialen neigen een potentiële oxidatiebron te zijn. Wij 15 hebben gevonden dat de reinigingskracht van de materialen volgens de uitvinding verband houdt met de aanwezigheid van vrije gesolubiliseerde "gemeten" ozonverbindingen en de aanwezigheid van verbindingen die als oxidatiemiddelen kunnen fungeren en in situ ontstaan door de reactie van 20 ozon met materialen in oplossing. De term "actieve" ozonsamenstelling verwijst naar de totale concentratie van oxiderende verbindingen (organische en anorganische) geproduceerd door het introduceren van ozon in de samengestelde reinigingsmiddelen volgens de uitvinding. De 25 term "initiële" ozon betekent de gemeten ozonconcentratie onmiddellijk na introductie van ozon in de waterige oplossing. Het verschil tussen initiële ozon en gemeten ozon heeft betrekking op het tijdsverloop van de meting. Gemeten ozon is de ozonconcentratie in oplossing gemeten 30 op elk moment nadat een initiële waarde gevonden is.

In waterige reinigingssamenstellingen die ozon toepassen moeten de ozonconcentratie en de oxidatie van nevenproducten zo hoog mogelijk gehouden worden om de meest actieve antimicrobiële en reinigingseigenschappen te 35 verkrijgen. Dienovereenkomstig is een concentratie die zo hoog is als 23 gewichtsdelen ozon per miljoen delen totale reinigingsoplossing een gewenst doel. Ten gevolge van de ontleding van ozon en de beperkte oplosbaarheid van ozon 1004029 12 in water valt de concentratie van de materialen gewoonlijk tussen ongeveer 0,1 en 10 delen ozon per miljoen delen waterige reinigingsoplossing, en bij voorkeur van ongeveer 1,0 tot ongeveer 5 delen ozon per miljoen in het waterige 5 materiaal. De oxidatiepotentiaal van deze oplossing, gemeten met een standaard, commercieel verkrijgbaar, ORP (oxidation-reduction potentiaal) monster, ligt tussen +350 en 1500mV (vergeleken met een standaard Ag/AgCl-elektrode), en is afhankelijk van de pH van de oplossing. 10 Het belangrijkst is dat een ORP groter dan +550mV nodig is voor een behoorlijke reiniging.

De Lewis-base additiefmaterialen die toegepast worden volgens de uitvinding om de werking van de ozon te potentiëren, kunnen in de waterstroom geplaatst worden 15 waarin ozon geleid wordt voor het bereiden van de ozonmaterialen, of kunnen naderhand worden toegevoegd aan de waterige stroom.

De totale concentratie ozonpotentiatoren toegepast in de gebruiksoplossing die ozon bevat, kan variëren van 20 ongeveer 10 delen per miljoen tot ongeveer 3000 delen per miljoen (0,3 gew.%). De gebruikconcentraties van het materiaal vallen typisch tussen 50 en 3000 delen per miljoen, en bij voorkeur 300-1000 dpm van de actieve ozonpotentiatoren in de waterige reinigingsoplossingen. In 25 de geprefereerde waterige systemen volgens de uitvinding die ozon bevatten, hebben anorganische potentiatoren de voorkeur vanwege de neiging van organische materialen geoxideerd te worden door de actieve materialen die ozon bevatten.

30 Bij gebruik worden de waterige materialen typisch in contact gebracht met verontreinigde doeloppervlakken. Dergelijke oppervlakken kunnen gevonden worden op oppervlakken die blootgesteld zijn aan de omgeving zoals tafels, vloeren, muren, zij kunnen gevonden worden op 35 waren omvattende potten, pannen, messen, vorken, lepels, borden, schalen, voedselbereidingsbenodigdheden; tanks, vaten, lijnen, pompen, slangen en andere procesbenodigdheden. Eén geprefereerde toepassing van de materialen 1004029 13 volgens de uitvinding heeft betrekking op zuivelproces-benodigdheden. Dergelijke benodigdheden zijn gewoonlijk gemaakt van glas of roestvrij staal. Dergelijke benodigdheden kunnen zowel in zuivelboerderij-installaties als in 5 zuivelfabrieksinstallaties voor het bewerken van melk, kaas, ijs of andere zuivelproducten worden aangetroffen.

Het waterige reinigingsmateriaal dat ozon bevat kan in contact gebracht worden met verontreinigde oppervlakken onder toepassing van vrijwel elke bekende 10 bewerkingstechniek. Het materiaal kan gesproeid worden op het oppervlak, oppervlakken kunnen gedoopt worden in het waterige materiaal, het waterige reinigingsmateriaal kan toegepast worden in automatische warenwasmachines of ander batchgewijze bewerkingen. Een geprefereerde manier van 15 toepassen van de waterige materialen die ozon bevatten, is een continue bewerking, waarbij het materiaal dat ozon bevat gepompt wordt door bewerkingsbenodigdheden en CIP (reiniging op de plaats) bewerking. Bij dergelijke bewerkingen wordt een initiële waterige spoeling geleid 20 door de bewerkingsbenodigdheden gevolgd door een ontsmettende reiniging onder toepassing van de potentieerde ozon bevattende waterige materialen. De stroomsnelheid van het materiaal door de benodigdheden is afhankelijk van de opstelling van de benodigdheden en de pompgrootte.

25 Stroomsnelheden in de orde van 10 tot 150 gallons per minuut zijn normaal. Het materiaal wordt gewoonlijk in contact gebracht met de harde oppervlakken bij temperaturen van ongeveer kamertemperatuur tot 70°C. Wij hebben gevonden dat om complete ontsmetting en reiniging 30 te bereiken, het materiaal gedurende ten minste 3 minuten, bij voorkeur 10 tot 45 minuten bij normale bewerkingsdrukken, in contact gebracht moet worden met de verontreinigde oppervlakken.

We hebben gevonden dat het combineren van ozon met 35 een Lewis-base in een waterige oplossing met een pH van groter dan 7, bij voorkeur groter dan 8, leidt tot verrassend verbeterde reinigingseigenschappen. Een verscheidenheid aan beschikbare detergensbestanddelen zijn 1004029 14 gevonden die de effectiviteit van ozon potentiëren voor het reinigen van oppervlakken en in het bijzonder voor het verwijderen van proteïne-achtige verontreinigingen van harde oppervlakken. De resultaten zijn verrassend gezien 5 het feit dat in hoofdzaak volledige reiniging gerealiseerd wordt onder omstandigheden omvattende kamertemperatuur (23-25°C) , 10 minuten contacttijd en gematigde pH's tussen 8 en 13 (U.S. typische CIP programma's van 71°C, 30-40 minuten, een pH groter dan 12, en hypochloriet meer dan 10 100 dpm). Bij alle bestudeerde systemen kan het verhogen van de pH van 8 tot 13 het reinigingseffeet sterk vergroten.

De gegevens verkregen in experimenten die we 15 uitgevoerd hebben, laten de effectiviteit zien van geozoniseerde oplossingen als reinigingsmiddelen. Gepolijste 304 roestvrij stalen coupons van afmetingen 3"X5" en 1"X3" werden gereinigd volgens een standaard CIP protocol voor de gegenereerde gegevens. Het volgende 20 schoonmaakprotocol werd toegepast. Nieuwe roestvrij stalen oppervlakken werden behandeld door het staal eerst gedurende 10 minuten te spoelen in water van 38-46°C. De gespoelde oppervlakken werden gewassen in een waterige samenstelling die vol% bevat van een product dat 0,28% 25 cellosize, 6% lineair alkylbenzeensulfonaat (60 gew.% waterig actief), natriumxyleensulfonaat (40 gew.% waterig actief), ethyleendiaminetetraazijnzuur (40 gew.% waterig actief), 6% natriumhydroxide, 10 gew.% propyleenglycolmethylether (de rest water) bevat. Samen 30 met 1,5 vol% van een antischuimoplossing omvattende 75 gew.% van een gebenzyleerd polyethoxypolypropoxyblokcopolymeer en 25 gew.% van een nonylfenolalkoxylaat waarin het alkoxylaatgedeelte 12,5 mol% ethyleenoxide en 15 mol% propyleenoxide bevat. Na het 35 wassen van de oppervlakken gedurende 45 minuten bij 43-46°C worden de oppervlakken gespoeld in koud water en gepassiveerd door een zure wasstap in een 54 volumeprocentige oplossing van een product dat 30 gew.% 100402Ü 15 fosforzuur (75 gew.% actief waterig) en 34% salpeterzuur (42° baume) bevat. Na contact met de zuuroplossing worden de coupons gespoeld in koud water.

De gereinigde coupons werden toen ondergedompeld in 5 koude (4°C) melk terwijl het melkniveau verlaagd werd met een snelheid van 4 voet per uur door de melk weg te laten lopen via de bodem. De coupons werden toen gewassen in een consumenten-vaatwasmachine onder de volgende omstandigheden: 10

Reinigingscyclus: 38°C, 3 minuten, onder gebruik van 10 gallons stadswater dat 60 gew dpm calcium en 20 gew dpm magnesium bevat (beide als chloridezout) en 0,26% van het detergens Principal met een gereduceerd niveau (30 dpm) 15 natriumhypochloriet.

Spoelcyclus: 38°C, 3 minuten, onder gebruik van 10 gallons stadswater.

De procedure van verontreinigen en wassen werd voor 20 cycli herhaald. De geproduceerde lagen werden na de 20 20 cycli gekarakteriseerd om de aanwezigheid van proteïne op de coupons te controleren. Reflectie infraroodspectra lieten amide I en amide II banden zien die kenmerkend zijn voor proteïne-achtige materialen. "Scanning electronen microscoopopnames" lieten een hogere intensiteit zien van 25 verontreiniging langs de korrels die door polijsting waren ontstaan. "Energy Dispersive X-ray Fluoresenic Spectroscopy", EDS, toonde de aanwezigheid van koolstof en zuurstof, wat indicatief is voor organisch materiaal. Spotten met Coomassie blauw gaf een blauwe kleur, typisch 30 voor proteïne-achtig materiaal.

Van deze verontreinigingen werd aangetoond dat ze kleverige verontreinigingen waren. Een typisch reinigingsregime kon de verontreiniging niet verwijderen. Een intensief reinigingsprotocol kon de verontreiniging 35 wel verwijderen. Ter controle toonden vlekkentesten en wassen van de coupons dat wassen in een vaatwasmachine gedurende 3 minuten bij 38°C met 0,4% Principal (2000 dpm natriumhydroxide, 2000 dpm natriumtripolyfosfaat, en 200 1004029 16 dpm natriumhypochloriet) geen wezenlijk reinigingseffeet realiseerde. Ter verdere controle bleken intensievere reinigingsomstandigheden zoals 1% Principal gedurende 90 minuten wel effectief voor het reinigen van de 5 verontreinigngslaag.

Daarnaast werden met proteïne verontreinigde koffiekopjes verkregen van een restaurant. Infrarood spectra, "scanning elektronen microscopie" (SEM) en Coomassie blauw spotten werden toegepast om de 10 verontreinigingen te karakteriseren. Een vergelijkbaar reinigingsprotocol als hierboven liet de kleverigheid van de laag zien en weinig verontreinigingsverwijdering werd gevonden na 10 minuten reiniging. De SEM-foto's na reiniging met hypochlorietoplossingen lieten zien dat de 15 verontreiniging niet verwijderd, maar slechts gebleekt was, zodat de zichtbare kleuring was verloren.

Proteïne-reinicrinasprocedure De reinigingsprocedure met gebruik van ozon wordt beschreven in het volgende: 20 Ozon wordt gegenereerd door elektrische ontladingen in lucht of zuurstof. Een alternatieve werkwijze zou zijn de ozon te genereren met ultraviolet licht, of door een combinatie van deze werkwijzen. De gegenereerde ozon, samen met lucht, wordt geïnjecteerd door een slang in een 25 drageroplossing, die of een gebufferd, of een ongebufferd, basisch waterig medium of een gebufferd, of een ongebufferd, waterig medium dat de ozonpotentiator bevat. De injectie wordt uitgevoerd met gebruik van een in-lijn mengeducator, of door een contacttoren met gebruik van een 30 beldiffusierooster; maar elk type gas- vloeistofmenginrichting zou ook werken. Een continu volgen van het niveau van de oxidatiekracht van de oplossing wordt uitgevoerd door gebruik van een conventioneel ORP (oxidatie-reductiepotentiaal) sonde; de oplossing werd 35 typisch gemengd met ozon tot de afgelezen ORP-waarde +550mV relatief ten opzichte van een standaard Ag/AgCl referentie-elektrode bereikte. Aanvullend kunnen monsters getrokken en gemeten worden met traditionele analytische 1 004 029 17 technieken voor het bepalen van de waterige ozonconcentraties. De oplossing kan direct met het gas naar de sproeiplaats worden gepompt, of naar een opslagvat waar de geactiveerde vloeistof wordt afgetapt en 5 gesproeid, of gegoten, op de oppervlakken van de te reinigen coupons. Beide werkwijzen werden met succes toegepast, en een pomp kan gebruikt worden om de reinigingsoplossing door een mondstuk te drijven en een spray te vormen. De uitvoeringsparameters zijn variabel, 10 maar degene die meest typisch gebruikt worden, zijn: gasstroomsnelheid 20-225 SCFH, een vloeistofpompsnelheid van 103,4 kPa, temperaturen van 19-38°C, pH's van 7,5 tot 13,5, sproeitijden van 0-30 minuten en een ORP van +550 tot 1500mV. Deze parameters zijn te schalen tot grotere of 15 kleinere snelheden afhankelijk van de schaal van het te reinigen systeem. Langere reinigingstijden (35-60 minuten) kunnen bijvoorbeeld worden toegepast wanneer lagere niveaus van waterige ozon worden toegepast. Ter controle werd lucht -zonder ozon- geïnjecteerd in de oplossingen 20 die vermeld zijn als non-ozon (lucht) studies.

Na reiniging werd de reinheid van de coupons beoordeeld door een visuele inspectie, reflectiemetingen, infraroodspectrometrie, en kleuring met Coomassie blauw (een proteïne bindende kleurstof).

25 Bij visuele inspectie bleken de verontreinigde roestvrij stalen coupons een geelblauwe tot bruine ontkleuring te vertonen, met aanzienlijk verlies in reflectie. Na reiniging worden de coupons erg spiegelend en is de verkleuring verwijderd.

30 Reflectantie is een numerieke weergave van de fractie van het invallende licht dat gereflecteerd wordt door het oppervlak. Deze metingen werden gedaan op een Hunter Ultrascan Sphere Spectrocolorimeter (Hunter Lab). De reinheid van het oppervlak is gerelateerd aan een toename 35 in de L-waarde (een meting van de lichtheid die varieert van 100 voor volmaakt wit tot 0 voor zwart, bij benadering zoals het oog het zou beoordelen, en de witheidsindex (WI) (een maat voor de mate waarin een object verschilt van 1004029 18 'volmaakt' wit). Van beide waarden is gevonden dat ze zeer reproduceerbaar en numeriek representatief voor de resultaten van visuele inspectie zijn. Er werd constant gevonden dat een nieuwe, gepassiveerde, roestvrij stalen 5 coupon een L-waarde heeft in het gebied van 75-77 (gewoonlijk 76±1), en een WI-waarde van 38-42 (gewoonlijk 40±1). Na verontreiniging met genoemd proteïne-verontreinigingsproces is de L-waarde ongeveer 61 en de WI-waarde ongeveer 10). Getoond is dat dat een effectieve 10 en complete reiniging de L en WI-waarden terugbrengt tot, of boven, de nieuwe couponwaarden. Gebrek aan reiniging of verwijdering tot tussenliggende niveaus gaf respectievelijk geen, tot tussenliggende, toenames in de refelectantiewaarden.

15 Chemische infrarood analyse met gebruik van "grazing" reflectiehoeken werd gebruikt om de aanwezigheid (tijdens het verontreinigingsproces), en verwijdering (tijdens het reinigingsproces), van proteïnen van de oppervlakken. Van de IR-gegevens van een typische verontreinigde coupon werd 20 gevonden dat deze een amide-I carbonylband van meer dan 30 mi Hi-Absorbance (mA) eenheden heeft, terwijl een 80% gereinigd monster (bepaald met reflectometrie) minder dan 5 eenheden zou hebben. Verdere verwijdering tot 95% deed de IR-absorptie afnemen tot minder dan 1 mA eenheid. De 25 gegevens controleren overeenkomstig de verwijdering van het proteïne, in plaats van slechts bleking en ontkleuring van de verontreiniging.

De Coomassie blauw kleuring is een erkende kwalitatieve vlekkentest voor de aanwezigheid van 30 proteïne-achtig materiaal. Een proteïne-achtig residu op een oppervlak of een voorwerp verschijnt als een blauwe kleur na blootgesteld te zijn aan de kleurstof, terwijl reine oppervlakken de blauwe kleuring niet vasthouden.

De blus- en ontsmettinasstao 35 Na de ozonreinigingsstap kan de overmaat ozon snel geblust worden door injectie van blusmiddelen in de vloeistofstroom voor het sproeien in de vloeistofstroom.

De onderhavige uitvinding behandelt de oppervlakken die 1004028 19 met ozon gereinigd zijn met een samenstelling die niet alleen de ozon blust maar gelijktijdig werkt als een ontsmettingsmiddel. De tweede stap is aldus het contact van de gereinigde oppervlakken of "clean in-place" 5 procesfaciliteiten met een waterige ontsmettingssamenstelling die een effectieve hoeveelheid waterstofperoxide, peroxyzuur, namelijk een C1-C10 peroxyalifatisch carbonzuur of een mengsel daarvan omvat. Deze behandeling maakt het mogelijk dat de geozoniseerde 10 waterige oplossingen de proteïne-achtige verontreinigingen in "clean in-place"-systemen reinigen, gevolgd door een deactiveringsstap waar ozon snel wordt verwijderd en ontsmetting gelijktijdig plaatsvindt.

Aldus levert de toepassing van waterstofperoxide, een 15 Ci-Cio peroxyalifatisch carbonzuur of een mengsel daarvan niet alleen verrassend effectief blussen van ozon op, maar teglijkertijd de ontsmetting van de vaste oppervlakken.

Het peroxyalifatische carbonzuur kan elk van Ci-Cio van de alifatische peroxymonocarbonzuren, 20 peroxydicarbonzuren of peroxytricarbonzuren zijn zoals bijvoorbeeld peroxyazijnzuur, peroxypropionzuur, peroxyglycolzuur, peroxybarnsteenzuur, peroxyglutaarzuur, peroxycitroenzuur, peroxyoctaanzuur en dergelijke en mengsels daarvan, De voorkeur hebben peroxyazijnzuur, 25 peroxyglutaarzuur en peroxyoctaanzuur of mengsels daarvan. De meeste voorkeur heeft peroxyazijnzuur.

De ontsmettingssamenstelling die een dergelijk peroxyzuur bevat bij de behandeling van de oppervlakken moet aanwezig zijn in ten minste ongeveer tien delen per 30 miljoen (dpm).

De peroxycarbonzuursamenstelling kan ook overeenkomstige carbonzuren met Ci~Cio koolstofatomen bevatten. Deze zijn alifatische mono-, di-, of tricarbonzuren zoals bijvoorbeeld azijnzuur, propionzuur, 35 glycolzuur, barnsteenzuur, glutaarzuur, citroenzuur, octaanzuur en dergelijke en mengsels daarvan. Een geprefereerd carbonzuur is azijnzuur, glutaarzuur of 1004029 20 octaanzuur of mengsels daarvan. De meeste voorkeur in de samenstelling heeft octaanzuur.

Een geprefereerde samenstelling kan aldus een combinatie van bij benadering ongeveer 10-150 dpm van een 5 Ci-Cio peroxyalifatisch carbonzuur, ongeveer 0-25 dpm octaanzuur en ongeveer 2-200 dpm waterstofperoxide bevatten.

De bovengenoemde peroxyzuren verschaffen 10 antibacteriële werking tegen een grote verscheidenheid aan micro-organismen, zoals gram positieve (bijvoorbeeld Staphylococcus aureus) en gram negatieve (bijvoorbeeld Escherichia coli) micro-organismen, gist, schimmels, bacteriële sporen, etc.

15 Het antimicrobiële concentraat volgens de onderhavige uitvinding kan ongeveer 0,1-2,5 gew.%, bij voorkeur ongeveer 1 tot 15 gew.%, en het liefst ongeveer 5 tot 15 gew.% Ci-Cio peroxyzuren omvatten. Het concentraat bevat voldoende zuur zodat de eindgebruiksoplossing een pH heeft 20 van ongeveer 1 tot 8, bijvoorkeur ongeveer 3 tot 7. Enige zuurheid kan afkomstig zijn van een inerte zuurmaker die naar keuze toegevoegd kan worden (bijvoorbeeld fosforzuur).

De perzuurbestanddelen die toegepast worden in de 25 samenstelling volgens de uitvinding kunnen bereid worden op eenvoudige wijze door het mengen van waterstofperoxide (H2O2) oplossing met de gewenste hoeveelheid zuur. Bij de vetzuren met een hoger molecuulgewicht kan een hydrotroop koppelingsmiddel vereist zijn om te helpen het vetzuur te 30 solubiliseren. De H2O2-oplossing kan ook toegevoegd worden aan de tevoren gemaakte perzuren zoals perazijnzuur of verschillende pervetzuren om de perzuursamenstelling te bereiden. Het concentraat kan ongeveer 1 tot 70 gew.%, bij voorkeur ongeveer 5 tot 30 gew.% waterstofperoxide 35 bevatten.

De concentraatsamenstelling kan verder een vrij C1-C10 carbonzuur omvatten, of mengsels daarvan zoals hierboven genoemd. Het vrije Ci-Cio carbonzuur kan aanweizg zijn als 1004029 21 gevolg van een.evenwichtsreactie met het waterstofperoxide voor het vormen van de peroxyzuren.

QpfcjpnQie frestOTflfelea 5 Verschillende optionele materialen kunnen worden toegevoegd aan de samenstelling volgens de uitvinding om te helpen de vetzuren te solubiliseren, de vorming vein schuim te beperken of bevorderen, of om de antimicrobiële activiteit van de samenstelling verder te bevorderen.

10 De samenstelling volgens de uitvinding kan een surfactant-hydrotroop-koppelingsmiddel of -solubiliseermiddel bevatten, dat het mengen van vetzuren met een korte keten in waterige vloeistoffen toelaat. Functioneel gesproken zijn de geschikte koppelingsmiddelen 15 die toegepast kunnen worden niet-toxisch en houden ze het vetzuur en het pervetzuur vast in de waterige oplossing in het gehele temperatuurgebied en de concentratie waaraan een concentraat of een gebruiksoplossing wordt blootgesteld.

20 Elk hydrotroop koppelingsmiddel kan toegepast worden mits het niet reageert met de andere bestanddelen van de samenstelling of de antimicrobiële eigenschappen van de samenstelling negatief beïnvloedt. Representatieve klassen van hydrotrope koppelingsmiddelen of solubiliseermiddelen 25 die toegepast kunnen worden omvatten anionogene surfactanten, lineaire alkylbenzeen- of naftaleensulfonaten, secundaire alkaansulfonaten, alkylethersulfaten of -sulfo-naten, alkylfosfaten of -fosfonaten, dialkylsulfobam-steenzuuresters, suikeresters (bijvoorbeeld sorbitanes-30 ters) en Cs-Cio alkylglucosiden. Geprefereerde koppelingsmiddelen voor toepassing in de onderhavige uitvinding omvatten n-octaansulfonaat, beschikbaar als NAS 8D van Ecolab, en de normaal verkrijgbare aromatisch sulfonaten zoals de alkylbenzeensulfonaten (bijvoorbeeld xyleen-35 sulfonaten) of naftaleensulfonaten.

Enkele van de bovengenoemde hydrotrope koppelingsmiddelen vertonen onafhankelijk antimicrobiële activiteit bij lage pH. Dit draagt bij aan de werkzaamheid van de 1004029 22 onderhavige uitvinding, maar is geen primair criterium dat gebruikt wordt bij het selecteren van een geschikt koppe-lingsmiddel. Aangezien het de aanwezigheid van pervetzuur in de geprotoneerde neutrale toestand is die biocidale 5 activiteit verschaft, moet het koppelingsmiddel niet gekozen worden vanwege zijn onafhankelijke antimicrobiële activiteit maar vanwege zijn mogelijkheid een effectieve interactie te verschaffen tussen de in hoofdzaak onoplosbare pervetzuren hierin beschreven en de micro-organismen 10 die de onderhavige samenstelling beheerst.

Het hydrotrope koppelingsmiddel kan ongeveer 1 tot 30 gew.%, bij voorkeur ongeveer 1 tot 20 gew.%, en het liefst ongeveer 2 tot 15 gew.% van de concentraatsamenstelling omvatten.

15 Verbindingen zoals mono-, di- en trialkylfosfaat- esters kunnen toegevoed worden aan de samenstelling om schuim te onderdrukken. Dergelijke fosfaatesters zouden gewoonlijk worden bereid uitgaande van alifatische lineaire alcoholen, waarbij er van 8 tot 12 koolstofatomen 20 in de alifatische gedeelten van de alkylfosfaatesters zijn. Alkylfosfaatesters bezitten van zichzelf enige antimicrobiële activiteit onder de omstandigheden van de onderhavige uitvinding. Deze antimicrobiële activiteit neigt ook tot een bijdrage aan de algehele antimicrobiële 25 activiteit van de onderhavige samenstellingen, zelfs al kunnen de fosfaatesters worden toegevoegd voor andere redenen. Verder zou de toevoeging van niet-ionogene surfactanten leiden tot een vermindering van de schuimvorming hierbij. Dergelijke materialen leiden tot 30 een verbetering van de prestatie van de andere bestanddelen van de samenstelling, in het bijzonder koud of zacht water. Een bijzonder bruikbaar niet-ionogeen surfactant voor gebruik als een ontschuimer is nonylfenol, waarop gemiddeld 12 mol ethyleenoxide condenseert, waarbij 35 het ingekapseld is met een hydrofoob deel dat gemiddeld 30 mol propyleenoxide omvat.

Chelatiemiddelen kunnen worden toegevoegd aan de samenstelling volgens de uitvinding om de biologische 1004029 23 activiteit, reinigingsprestatie en stabiliteit van de peroxyzuren te bevorderen. 1-hydroxyethylideen-l,1-difosfonzuur, dat commercieel verkrijgbaar is bij de Monsanto Company onder de aanduiding "DEQUEST", is 5 bijvoorbeeld effectief bevonden. Chelatiemiddelen kunnen toegevoegd worden aan de onderhavige samenstelling om hardheid veroorzakende ionen zoals calcium en magnesium te beheersen of sequestreren. Op deze wijze kan zowel de waskracht als de ontsmettingscapaciteit worden vergroot.

10 Andere materialen die voldoende stabiel zijn bij de lage pH beoogd voor de onderhavige samenstelling kunnen worden toegevoegd aan de samenstelling om gewenste eigenschappen te verlenen afhankelijk van de bedoelde uiteindelijke toepassing. Fosforzuur (H3PO4} kan 15 bijvoorbeeld toegevoegd worden aan de samenstelling volgens de uitvinding. Additionele verbindingen kunnen aan het concentraat (en dus uiteindelijk aan de gebruiks-oplossing) toegevoegd worden om de kleur of geur te veranderen, de viscositeit aan te passen, de thermische 20 (dat wil zeggen vries-dooi) stabiliteit te bevorderen of om andere eigenschappen te verschaffen die ertoe leiden dat het beter verkoopbaar wordt.

De samenstelling volgens de uitvinding kan gemaakt worden door het eenvoudig mengen van waterstofperoxide en 25 een effectieve hoeveelheid van een C1-C10 peroxyzuur. Een geprefereerde samenstelling volgens de uitvinding kan gemaakt worden door het mengen van een C1-C10 carbonzuur, een koppelingsmiddel en een stabilisatoren het laten reageren van dit mengsel met waterstofperoxide. Een 30 stabiel evenwichtmengsel wordt bereid, dat een C1-C10 peroxycarbonzuur bevat en dat het mogelijk maakt het mengsel één tot zeven dagen te laten staan bij 15°C tot 25°C. Als met elke waterige reactie van waterstofperoxide met een vrij carbonzuur, leidt dit tot een waar 35 evenwichtmengsel. In dit geval zal het evenwichtsmengsel waterstofperoxide, een C1-C10 carbonzuur, een C1-C10 peroxycarbonzuur, water, en verschillende koppelingsmiddelen en stabilisatoren bevatten.

1004029 24

Bij gebruik van de bovengenoemde benadering kan de samenstelling volgens de uitvinding samengesteld worden door het slechts mengen van gemakkelijk beschikbare grondstoffen, bijvoorbeeld azijnzuur, waterstofperoxide en 5 vetzuur. Door het toelaten van oplostijd voor het te verkrijgen evenwicht wordt het product dat beide actieve biociden bevat verkregen.

Concentraat en aebruikssamenstellingen 10 De onderhavige uitvinding beoogt een concentraat- samenstelling die verdund is tot een gebruiksoplossing alvorens deze toe te passen als ontsmettingsmiddel en afhankelijk van de beoogde verdunningsfactor en gewenste zuurgraad van de gebruiksoplossing. Het Ci~Cio peroxyzuur-15 bestanddeel wordt gewoonlijk verkregen door een Ci-Cio carbonzuur te laten reageren met waterstofperoxide. Het resulterende concentraat wordt verdund met water om de gebruiksoplossing te verschaffen. In het algemeen kan een waterverdunning van 1 fluid oz. tot 4 gallons (dat wil 20 zeggen een verdunning van 1 tot 500 betrokken op het volume) of tot 8 gallons (dat wil zeggen een verdunning van 1 tot 1000 betrokken op het volume) worden verkregen met in totaal 2% tot 20% perzuren in het concentraat. Een hogere gebruiksverdunning kan worden toegepast als ook een 25 verhoogde gebruikstemperatuur (hoger dan 20°C) of een verlengde blootstellingstijd (meer dan 30 seconden) wordt toegepast.

Voor het beoogde eindgebruik wordt het concentraat verdund met een grote hoeveelheid water en toegepast voor 30 ontsmettingsdoeleinden. De hierboven beschreven typische concentraatsamenstelling wordt verdund met beschikbaar kraan- of leidingwater tot een samenstelling van ongeveer 1 oz. concentraat op 8 gallons water. Een waterige antimicrobiële ontsmettingsgebruiksoplossing omvat ten 35 minste ongeveer 10 dpm Ci-Cio, bij voorkeur ongeveer 20 tot 50 dpm van een Ci-Cs peroxycarbonzuur, en ten minste ongeveer 1 dpm, bij voorkeur ongeveer 2 tot 200 dpm waterstofperoxide. De totale perzuurconcentratie in de 1004029 25 gebruiksoplossing is bij voorkeur minder dan ongeveer 75 dpm, en het liefst tussen ongeveer 5 tot 50 dpm. Om desinfecterende of steriliserende resultaten te verkrijgen kunnen hogere niveaus van perzuren worden toegepast in de 5 gebruiksoplossing.

De waterige gebruiksoplossing kan verder ten minste ongeveer 1 dpm, bij voorkeur ongeveer 2 tot 20 dpm, van een hydrotroop koppelingsmiddel, en ten minste ongeveer 1 dpm, bij voorkeur ongeveer 2 tot 200 dpm van een vrij C\-10 Cio carbonzuur of mengsels daarvan omvatten. De waterige gebruiksoplossing heeft een pH in het gebied van ongeveer 2 tot 8, bij voorkeur ongeveer 3 tot 7.

Methoden van gebruik 15 Zoals boven opgemerkt, is de onderhavige samenstelling nuttig voor de reiniging of ontsmetting van de boven beschreven procesfaciliteiten of benodigdheden in voedingsbediening-, voedingsverwerking- of gezondheidszorgbedrij fstakken.

20 In het algemeen wordt de feitelijke reiniging van het "in~placeH systeem of ander oppervlak volbracht als boven beschreven met de ozonreinigingsstap. Na deze reinigingsstap wordt de onderhavige ontsmettingssamenstelling toegepast op of geïntroduceerd 25 in het systeem bij een gebruiksoplossingconcentratie in onverwarmd water van kamertemperatuur. Van de onderhavige ontsmettingssamenstelling is gevonden dat deze in oplossing blijft in koud (bijvoorbeeld 40°F/4°C) water en verwarmd (bijvoorbeeld 140/60°C) water. Hoewel het normaal 30 gesproken niet nodig is om de waterige gebruiksoplossing volgens de onderhavige uitvinding te verwarmen, kan verwarmen onder bepaalde omstandigheden gewenst zijn om de antimicrobiële activiteit verder te bevorderen.

Een methode voor het ontsmetten van in hoge mate op 35 hun plaats gefixeerde procesfaciliteiten omvat de volgende stappen. De gebruikssamenstelling volgens de uitvinding wordt in de procesfaciliteiten gebracht bij een temperatuur in het gebied van 4 tot 60°C. Na de 1004029 26 introductie van de gebruiksoplossing wordt de oplossing gecirculeerd door het gehele systeem gedurende een tijd die voldoende is om de procesfaciliteiten te ontsmetten (dat wil zeggen om ongewenste micro-organismen te doden).

5 Nadat het systeem is ontsmet met behulp van de onderhavige samenstelling, wordt de gebruiksoplossing, indien gewenst, uit het systeem afgetapt. Zodra de ontsmettingsstap voltooid is, kan het systeem naar keuze gespoeld worden met andere materialen zoals drinkwater. De samenstelling 10 wordt bij voorkeur gedurende 10 minuten of minder door de procesfaciliteiten gecirculeerd.

Als de term "onstmetting” wordt gebruikt in de werkwijze van de onderhavige uitvinding, betekent het een reductie in de populatie-aantallen van ongewenste micro-15 organismen met ongeveer 2 orden van 10 of meer (dat wil zeggen ten minste 2 orden van grootte) na een blootstellingstijd van 30 seconden. Een 5-log reductie heeft de meeste voorkeur. Het moet benadrukt worden dat de onderhavige gebruiksoplossing reinigings- zowel als 20 ontsmettingsprestaties verschaft, hoewel de primaire toepassing ontsmetting is. De samenstelling kan ook toegepast worden om desinfectie of sterilisatie (dat wil zeggen eliminatie van alle micro-organismen) te bereiken door het toepassen van hogere perzuurniveaus in de 25 gebruiksoplossing.

De volgende voorbeelde zijn illustraties van het octrooi, en worden niet geacht het bereik van de octrooiaanvrage te beperken.

30 VOORBEELD 1

Figuur 1 toont het principe van het gebruik van de oxidatie-reductiepotentiaal (ORP) als een maat voor het ozongehalte van verschillende waterige-ozonreinigings-systemen. Het was typerend voor de huidige experimenten, 35 en literatuur, om een ORP~200mV voor systemen van ~0 dpm ozon te vinden met een exponentiële toename in ORP boven ~700mV. De gegevens van Figuur 1 zijn illustratief voor het tonen van het perzuur-bluseffect.

1004029 27

Tabel 1 illustreert de effectieve biocidale activiteit van verschillende perzuursamenstellingen bij typische gebruiksconcentraties die tegelijkertijd effectief zijn voor het blussen van ozon; dat wil zeggen 5 gewoonlijk tussen 25 en 200 dpm totaal perzuur. De gegevens tonen de effectieve reducties in microbiële activiteit (>2-log), terwijl Figuren 2 en 3, en Tabel 2, het snelle blussen van ozon in de ozon-reinigingssystexnen bij toevoegen van perzuurontsmetter illustreren; dat wil 10 zeggen de ORP van de geözoneerde reiniger gaat van ~200mV bij het begin van het ozonreinigingsproces naar ~>700mV aan het eind, tot ~<2Q0mV (~0 dpm ozon) binnen 30 seconden na de perzuuronstmettingssamenstelling is toegevoegd (ontsmetter toegevoegd op t=15 of 30 min. en ozonreductie 15 30 seconden later opgenomen). De gegevens laten zien dat binnen een verscheidenheid aan reinigingssamenstellingen met een Lewis-base (Figuur 2), perzuurconcentraties (vergelijk Figuur 2 en 3, Tabel 2), en surfactant of gemengde perzuur-ozonreinigings-/ontsmettingssystemen 20 (Tabel 2) een snelle, effectieve blussing van de ozon bereikt wordt door de perzuurontsmettingssamenstelling.

Figuur 4 illustreert het ozon-bluseffeet van de toepassing van gewone perzuurstof-bleekmiddelen -waterstofperoxide en natriumpercarbonaat- op ozon-25 reinigingssystemen. De gegevens tonen de effectiviteit van deze adjuvantia in het op vergelijkbare wijze vernietigen van ozon; het is echter bekend dat de beproefde concentraties perzuurstof-bleekmiddelen geen significante microbiële beheersing opleveren. De gegevens zijn 30 significant aangezien het zeer gewoon is om de eerder genoemde perzuurontsmetters, in-situ, te bereiden en toe te passen met waterstofperoxide. Het gevolg hiervan is dat het waterstofperoxide, dat gewoonlijk in grote overmaat aanwezig is ten opzichte van het perzuur, in staat is om 35 de ozonreiniger snel te katalyseren en te vernietigen zonder perzuurverlies van betekenis; en aldus het gelijktijdig ontsmetten en blussen mogelijk te maken.

1004029 28 "Overnemen Tabel 1, blz. 28" !) Experimenteel: microbiële reducties uitgevoerd onder een verscheidenheid aan verontreinigende omstandigheden, waarbij log-rducties >2 effectief geacht 5 worden voor het aantonen van biocidale activiteit.

2) Microbiële reductie in niet-verontreinigd systeem.

3) POAA = peroxyazijnzuur, POFA = peroxyvetzuurmengsel van percaprylzuur en percaprinezuur, POOA = peroxyoctaanzuur, POPA = peroxypropionzuur, POBA = 10 peroxybutaanzuur, POGUA = peroxyglutaarzuur, POGYA = peroxyglycolzuur, POLA = peroxylactinezuur, POCA = peroxycitroenzuur.

4) US-A- 5,200,189 5) US-A-5,4090,713 15 6) TPC = totale plaatjestelling 7) Microbiële reductie in systeem geladen met verontreiniging.

VOORBEELD 2 20 Het volgende experiment vergelijkt verschillende blusmiddelen voor ozon-afgas van waterige oplossingen door chemische injectie vóór sproeiing.

Chemisch = 1% H2O2 "Overnemen tabel op blz. 29"

25 Chemisch =1% NH4OH

Injectie op 7 dpm niveau heeft slechts klein bluseffect, dat toegerekend kan worden aan pH-toename.

30 Chemisch = 1% NaHS03

Minimale reductie van gasvormig ozon

Chemisch = 1% Na2S03

Ozongas-monitor toonde een toename, mogelijk als gevolg van interferentie-effect 35 1004029 29

De gegevens laten de effectiviteit zien van het peroxide om gelijktijdig de vloeistoffase-ozonconcentratie, als gemeten door de verlaging in ORP, en de gasfase-ozonconcentratie, als gemeten met een 5 commerciële UV-ozonmonitor, te verlagen. Daarentegen hadden andere additieven, inclusief typische stoichiometrische reductiemiddelen, weinig effect op de verwijdering van gasvormig ozon.

10 "Overnemen Tabel 2, blz. 30" 1) Experimenteel: ozon werd gegenereerd met een snelheid van; luchtstroom = 40 SCFH, 15 psi (103,4 k pascal), 6,3 amps, en geïnjecteerd in water bij een temp = 23°C.

15 2) De initiële ORP-tijd is voor ozoninjectie, eindtijd geeft ORP-waarde weer aan het eind van de reinigingscyclus, en ORP-tijd van het blussen is 30 seconden na eindtijd.

3) 24 dpm surfactant + 811 dpm ea. NaOH, H3B03.

20 4) 358 dpm surfactant + 811 dpm ea. NaOH, H3B03.

5) POAA = peroxyazijnzuur.

6) POOA = peroxyoctaanzuur.

1004029

Claims (12)

1. Werkwijze voor het reinigen en ontsmetten van vaste oppervlakken omvattende 10 (a) het in aanraking brengen van een ve ontreinigingsrest of restlaag op een vast oppervlak met een geozoniseerde waterige reinigingssamenstelling met een pH van ten minste 8 en omvattende een effectieve concentratie van een actieve ozonsamenstelling die voldoende is 15 om een oxidatie-reductiepotentiaal te geven van ten minste +550mV ten opzichte van een Ag/AgCl referentie-elektrode; (b) het behandelen van het in aanraking gebrachte vaste oppervlak met een waterige ontsmettingssamenstelling omvattende een effectieve hoeveelheid van een waterstof-20 peroxide, een Ci-Cio peroxyalifatisch carbonzuur of een mengsel daarvan, welke hoeveelheid voldoende is voor het verlagen van de oxidatie-reductiepotentiaal tot onder +400mV.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de reini-25 gingssamenstelling 100 tot 10.000 delen natriumcarbonaat of -bicarbonaat omvat per elke miljoen gewichtsdelen van de samenstelling, en een effectieve concentratie actieve ozon omvat, die een oxidatie-reductiepotentiaal van ten minste +750mV geeft, welke is bereid door het injecteren 30 van ozon in een waterige basische oplosing met een pH tussen 7,5 en 10.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het peroxyalifatisch carbonzuur peroxyazijnzuur, peroxyglutaar-zuur, peroxyoctaanzuur of mengsels daarvan omvat.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de waterige ontsmettingssamenstelling verder een vrij Ci-Cio alifatisch carbonzuur of een mengsel daarvan omvat.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij het alifatische carbonzuur azijnzuur, glutaarzuur, octaanzuur 40 of mengsels daarvan omvat. 1004028 - 31 -

5 Conclusies

6. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de waterige ontsmettingssamenstelling: (a) 10 tot 150 dpm van een Ci~Cio peroxyalifatisch carbonzuur; 5 (b) 0 tot 25 dpm octaanzuur, en (c) 2 tot 200 dpm waterstofperoxide omvat.

7. Werkwijze voor het reinigen en ontsmetten van in hoofdzaak op hun plaats gefixeerde procesfaciliteiten omvattende de stappen: 10 (a) het circuleren van een geozoniseerde waterige reinigingssamenstelling met een pH van ten minste 8 en omvattende een effectieve concentratie van een actieve ozonsamenstelling die voldoende is om een oxidatie-reductiepotentiaal te geven van ten minste +550mV ten 15 opzichte van een Ag/AgCl referentie-elektrode; (b) het circuleren van een waterige ontsmettingssamenstelling omvattende een effectieve hoeveelheid waterstofperoxide, een Ci-Cio peroxyalifatisch carbonzuur of een mengsel daarvan, welke hoeveelheid voldoende is 20 voor het verlagen van de oxidatie-reductiepotentiaal tot onder +400mV.

8. Werkwijze voor conclusie 7, waarbij de reinigingssamenstelling 100 tot 10.000 delen natriumcarbonaat of -bicarbonaat omvat per elke miljoen 25 gewichtsdelen van de samenstelling, en een effectieve concentratie actieve ozon omvat, die een oxidatie-reductiepotentiaal van ten minste +750mV geeft, die is bereid door het injecteren van ozon in een waterige basische oplosing met een pH tussen 8 en 10.

9. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het peroxyalifatisch carbonzuur peroxyazijnzuur, peroxyglutaarzuur, peroxyoctaanzuur of mengsels daarvan omvat.

10. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij de 35 waterige ontsmettingssamenstelling verder een vrij Ci-Cio alifatisch carbonzuur of een mengsel daarvan omvat. 1004029 - 32 -

11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij het alifatische carbonzuur azijnzuur, glutaarzuur, octaanzuur of mengsels daarvan omvat.

12. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij de 5 waterige ontsmettingssamenstelling: (a) 10 tot 150 dpm van een Ci-Cio peroxyalifatisch carbonzuur; (b) 0 tot 25 dpm octaanzuur, en (c) 2 tot 200 dpm waterstofperoxide omvat. 10 -t 004029