NO144150B - Bleke-, steriliserings-, desinfeksjons- og vaskemiddelblandinger - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører bleke-, steriliserings-, desinfeksjons- og vaskemiddelblandinger som inneholder en tørr blekeforbindelse som tilveiebringer aktivt klor i vann, fremstilt ved en fremgangsmåte som reduserer de forsiktighetsregler som assosieres med å fremstille slike blandinger i kommersielle kvanta.

Bleke-, steriliserings- og desinfeksjonsmiddelblandinger

som anvender aktivt klor, har vært fremstilt i flytende form under anvendelse av vandige løsninger av natriumhypokloritt som blekekjemikalium som gir aktivt klor i vann. Tørre blekeforbindelser ble brukt istedenfor vandige løsninger som inneholder natriumhypokloritt i den hensikt å oppnå øket stabilitet (lengre lag-ringsbestandighet) og for bekvemmelighet med hensyn til håndtering, pakking og skipning. Forbindelser som gir aktivt klor i vann, omfatter kalsiumhypokloritt, litiumhypokloritt og slike organiske forbindelser som 1,3-diklor-5,5-dimetylhydantoin, tri-klorisocyanursyre, klorert trinatriumfosfat, dihalogenisocyanur-syrer og deres salter.

Anvendelse av halogenisocyanursyrer og deres salter er om-talt i US-patent 2 913 460. Anvendelse av natrium-diklorisocyanurat er også beskrevet i US-patent 3 035 056 og dets beslekte-

de britiske patent 923 147.

Selv om klorerte, tørre blekeforbindelser anvendes kommersielt, er de problemer som assosieres med fremstilling av bleke-, steriliserings-, desinfeksjons- og vaskemiddelblandinger som inneholder slike forbindelser som utvikler aktivt klor, betydelige, og spesielle forsiktighetsregler må tas kommersielt for å redusere problemene til et minimum.

Et kommersielt hovedproblem som man støter på under håndte-ringen, skyldes det faktum at slike oksyderende kjemikalier kan brenne og utvikle giftige og skadelige gasser under brenning. Spesielt begynner natrium-, kalium- og kalsium-diklorisocyanurat-salter og andre klorerte, tørre blekeforbindelser, når de utset-tes for en flamme, gnist eller en annen høy-temperaturkilde, å brenne og fortsetter å brenne etter at varmekilden er fjernet, inntil alt materiale er forbrent. Dette fenomen betegnes som selvopprettholdende og selvutbredende dekomponering.

Videre er visse organiske hjelpestoffer for bleke-, steriliserings-, desinfeksjons- og vaskemiddelblandinger ikke uten videre forlikelige med klorerte, tørre blekeforbindelser. Et eksempel på slike hjelpestoffer er kationiske overflateaktive midler, spesielt kvaternære ammoniumforbindelser, som kan rea-gere med og derved initiere brenning av visse klorerte,tørre blekeforbindelser.

Et annet problem som assosieres med fremstilling av bland- . inger som ..inneholder klorerte, tørre blekeforbindelser, er kjent som støvproblemet. Fine partikler (støv) utgjør en del av klorerte, tørre blekeforbindelser, og disse partikler har tendens til å bli elektrostatisk ladet. De ladede støvpartikler har tendens til å akkumulere i hjørner og sprekker i prosessutstyret som anvendes for håndtering av det klorerte, tørre blekemiddel. Akkumuleringer av fine partikler i og rundt lageret eller andre;steder hvor det utvikles friksjonsvarme, er spesielt uønsket, da friksjonsvarme kan initiere dekomponering. Forsiktighetsregler tas for å redusere slike akkumuleringer av støv i kommersielle opera-sjoner til et minimum.

Derfor krever anvendelse av slike blekeforbindelser kommersielt spesielle forsiktighetsregler, spesielt hvis forbindelsene lagres i bulk og fordeles fra en bulk-beholder for blanding med hjelpestoffer for bleke-, steriliserings-, desinfeksjons- eller vaskemiddelblandinger. Slike forsiktighetsregler for håndtering av kommersielle kvanta omfatter: (1) skipning av klorerte, tørre blekemidler i individuelle bholdere fremfor som bulk-laster;

(2) isolering av store mengder i en separat bygning som

har spesielt brannsikringsutstyr og brannslukningsutstyr;

(3) forsiktig håndtering; og

(4) sikkerhetsmessig etikettering på skipningsbeholdere. Disse forsiktighetsregler har til hensikt å unngå antennelse ved uhell av klorerte, tørre blekeforbindelser med den resulterende utvikling av klor og andre skadelige gasser.

Omtalen i US-patent 3 544 267 lærer anvendelse av hydratisert kalsiumhypokloritt som en løsning på det vesentlige kommersielle behov for en ikke-brennende klorert, uorganisk, tørr ble-kef orbindelse. Imidlertid er anvendelse av hydratisert kalsium-hypokloritt (tilnærmet monohydratet) ikke en tilfredsstillende løsning på problemet, da det brenner når det blandes med visse organiske stoffer, hvilket vises ved dets dårlige utnyttelse i den foreslåtte United States Bureau of Mines metode RI-7594

som skal diskuteres i det følgende. Videre innfører hydratisert kalsiumhypokloritt kalsiumion i løsningen, hvilket er uønsket

da det øker vannets hårdhetsnivå.

Oppfinnelsen tilveiebringer forbedrede bleke-, steriliserings-, desinfeksjons- og vaskemiddelblandinger bestående av en blanding av natriumdiklorisocyanurat og vaskemiddelbestanddeler valgt fra gruppen som består av vaskemiddelbyggere, anioniske, ikke-ioniske eller kationiske overflateaktive midler og vaskemiddelfyllstoffer. Blandingen i henhold til oppfinnelsen er karakterisert ved at natriumdiklorisocyanurat foreligger i hydratisert form, med et gjennomsnittlig, kombinert vanninnhold på 11-14,1 vekt%, hvor vaskemiddelblandingen eventuelt kan inneholde ytterligere 2 vekt% ukombinert vann. Brannrisikoen reduseres derved til et. minimum.

Blandinger i henhold til oppfinnelsen lages ved å fordele blekeforbindelsen fra bulk-lagring i form av et ikke-brennende dihydrat av natrium-diklorisocyanurat inn i en blandesone hvor komponentene blandes.

Blandingen av komponentene i bleke-, steriliserings-, desinfeksjons- og vaskemiddelblandinger kan utføres i henhold til en av mange kjente metoder og utføres typisk i et kommersielt blandeutstyr som mekanisk blander komponenter som mates inn i ut-styret. Blandingen og matingen av komponentene kan foregå kontinuerlig eller periodisk. Forsiktighetsregler for å forhindre støvakkumulering er ikke nødvendige, da dihdyratpartikler har i alt vesentlig redusert elektrostatisk ladning sammenlignet med andre klorerte, tørre blekemidler.

Definisjoner

Når det her snakkes om fordeling, menes det den regulerte fjerning av materiale fra en første sone til en annen sone, og dette kan foregå kontinuerlig eller periodisk i hvilken som helst egnet mengde (materialenheter).

Bulk-lagresone er et rom hvor en betydelig materialmengde forefinnes i en i alt vesentlig, ren tilstand. Ca. 4,54 kg eller mer er en betydelig mengde for tulk-lagring av et klorert,tørt blekemiddel på grunn av at brenning av ea. 4,54 kg eller mer resulterer i frigjøring av uakseptabelt høye mengder av skadelig gass som krever evakuering av selv en stor bygning.

Blandesone er et rom hvor det foregår blanding av materiale.

Hasardiøse materialer er her ment å skulle referere til slike materialer som, når de testes i henhold til United States

Bureau of Mines foreslåtte metode RI-7594 har en flammeutbredel-seshastighet som er større enn den rene sagflisstandard som anvendes i metoden. Derfor forbedrer et slikt materiale snarere enn å forringe brenningen av sagflis.

Ikke-brenning refererer til en egenskap ved et materiale, nemlig materialets uegnethet til å understøtte flammer separat. Spesifikt, når en ekstern flamme bringes i kontakt med et ikke-brennende materiale og deretter fjernes, vil materialet ikke fort-sette å brenne, hvilket kommer til syne ved at flammen slukner av seg selv mens ubrent materiale blir igjen.

Vaskemiddelbygger er et materiale som har evne til å for-bedre renseevnen og vaskeaktivitetsnivåene i vaskemiddelblandinger.

Et klorert, tørt blekemiddel er en blekeforbindelse som,utvikler aktivt klor i vann. Aktivt klor er klor av den type. som oppnås ved hydrolyse av den klorholdige forbindelse for fremstilling av underklorsyre (H0C1) og/eller 0C1 -ion beroende på syste-mets pH-verdi. Slike sluttprodukter fra hydrolyse består av , oksygen som har to negative ladninger, i kombinasjon, med et klor som må være positivt ladet. Et slikt positivt klorion betraktes som aktivt klor. Aktivt klor oppnås ikke bare ved hydrolyse av uorganisk hypokloritt men også fra N-klorforbindelser, f.eks. klorert cyanursyre, og andre klorforbindelser som inneholder en N-Cl-binding i hvilken posisjon hydrolyse finner sted.og spalter N-Cl-bindingen og gir H0C1 og/eller OCl~-ion.

Hvis et klorert, tørt blekemiddel lagres som et :i alt vesentlig rent materiale i bulk-mengder i overkant av ca. 4,54 kg,

er brenningen av et slikt materiale farlig og kan i alvorlig grad avbryte en kommersiell operasjon. Faren skyldes ikke bare varmen eller flammene som oppstår under brenningen av materialet, men en alvorlig risiko forårsakes av klorgass og andre skadelige gasser som utvikles under den hurtige varme-induserte dekomponering av slikt materiale.-

Det er mange typer egnede bulk-lagresoner som materiale

kan fordeles fra. Valget av en spesifikk type er avhengig av hva som passer for brukeren, slike faktorer som type fordelingsmidler som brukes, mengder som skal fordeles og type skipningsbeholder som det klorerte, tørre blekemiddel mottas i. Ofte anvendes et integrert system med en enkelt.beholder som er konstruert for å passe til produksjonen, skipningen og brukeren av den klorerte, tørre blekeforbindelse. Eksempler på slike beholdere som det

klorerte, tørre blekemiddel skipes og lagres i, og fra hvilke det klorerte, tørre blekemiddel kan fordeles, omfatter diverse transportbeholdere, fat og lignende. Fordelingen av klorert, tørt blekemiddel direkte fra en slik beholder omformer beholde-ren til en bulk-lagringssone under fordelingsperioden. Fordelin-gen av materiale fra slike beholdere kan utføres med hvilke som helst egnede hjelpemidler, f.eks. transportbånd, skruetranspor-tører og manuelle eller automatiske skuffe- eller øsesystemer.

Den beste måte for fordeling av materialet fra en bulk-lagringsone og deretter blanding av komponentene menes å bestå av (1) lagring av komponentene i individuelle siloer (bulk-lagringssone) som lett kan fylles; (2) fordeling av hver komponent fra sin silo ved hjelp av standardhjelpemidler så som et transportbånd, en skruetransportør, tyngdekraftfordelingshjelpemidler eller annen lignende apparatur som også overfører materialet fra lagringssonen til en blandesone, vanligvis en kommersiell mikser, hvor materialene tilsettes i de ønskede mengder og blandes til en homogen blanding. Blandingen tas så fra blandesonen og pakkes i en egnet enhet, avhengig av den endelige bruk.

Typiske hjelpestoffer for bleke-, steriliserings-, desinfeksjons- og vaskemiddelblandinger som anvendes i kombinasjon med en klorert, tørr blekeforbindelse, omfatter en vaskemiddelbygger, et anionisk, ikke-ionisk eller kationisk overflateaktivt middel og et vaskemiddelfyllstoff. Utvelgelse av spesifikke hjelpestoffer og deres konsentrasjoner i en spesiell blanding er avhengig av den spesifikke anvendelse blandingen skal ha. Eksempler på blandinger det anvendes et klorert, tørt blekemiddel i, er vaskemiddelblandinger for automatiske husholdningsoppvask-maskiner, blandinger for kommersielle oppvaskmaskiner, skurepul-vere, husholdningsblekemidler, kommersielle tøyvaskeblekemidler, sanitizers, bredspektrede biocider og produkter for generell vask og hygiene. Typiske resepter for vaskemiddelblandinger som inneholder et klorert,tørt blekemiddel og typiske hjelpestoffer er som følger:

Typiske vaskemiddelbyggere omfatter alkalisalter av nitril-trieddiksyre, etylendiamintetraeddiksyre, glukonsyre og sitron-syre. Andre egnede hjelpestoffer omfatter polykarboksylater, organiske fosfonater, alkalimetallkarbonater, bikarbonater, borater, silikater og cyanursyre. ^-Egnede fyllstoffer som anvendes i slike blandinger, er velkjente og kan være passive eller til aktiv nytte i vaske-funksjonen eller lagringen ved hjelp av f.eks. pH-justering. Eksempler på egnede vaskemiddelfyllstoffer er natriumsulfat, natriumklorid, boraks, natriumkarbonat eller andre karbonater.

Egnede overflateaktive midler for anvendelse i forbindelse med oppfinnelsen er:

1. Anioniske overflateaktive midler egnet for anvendelse

i forbindelse med oppfinnelsen, omfatter både såpe- og ikke-såpe-holdige vaskeforbindelser.

2. Ikke-ioniske overflateaktive midler som er egnet for anvendelse i forbindelse med oppfinnelsen, kan grovt defineres som forbindelser som er alifatiske eller alkylaromatiske av na-tur, som ikke ioniserer i vannløsning, f.eks. slike som er til-gjengelige på markedet under handelsbetegnelsen "Pluronic", videre polyetylenoksyd-kondensater av f.eks. alkylfenoler. 3. Kationiske overflateaktive midler egnet for anvendelse i forbindelse med oppfinnelsen er forbindelser med en av føl-gende formler:

hvor R og R<1> er hydrofobe alkyl- eller alkylarylgrupper som inneholder 10 eller flere karbonatomer, a, b og c er metyl-, etyl-eller benzylgrupper, Ar er en nitrogenholdig aromatisk gruppe og X er halogenid, sulfat, metosulfat eller etosulfat.

Av kildene for aktivt klor er bare natrium-diklorisocya-nuratdihydrat oppdaget å ha brannresistente egenskaper som ville plassere det i klasse 1 som foreslått av Bureau of Mines, som er den minst hasardiøse klasse, mens de fleste av de andre klorerte, tørre blekeforbindelser ville komme i den foreslåtte klasse 3, som er mer hasardiøs.

Kombinasjonen av dihydrat og natrium-diklorisocyanurat

som har mindre vann enn dihydratet, f.eks. monohydratet og/eller vannfrie former, resulterer i en blanding med de gode egenskaper som her er beskrevet, hvis det er tilstrekkelig dihydrat i blandingen slik at det gjennomsnittlige kombinerte vaiininnhold i

blandingen er høyere enn 11 %. Slike blandinger som har mer enn 11 % vann, refereres det her til som hydratisert natrium-diklorisocyanurat. Siden dihydratet inneholder 14,1 vekt% kombinert vann,er hydratisert natrium-diklorisocyanurat med 11-14,1 vekt%

gjennomsnittlig kombinert H^ O egnet for anvendelse i forbindelse med oppfinnelsen. Ekstra ukombinert vann, opptil 2 vekt%, kan være til stede (i tillegg til de 14,1 % kombinert vann) uten at dihydratets egenskaper forandres.

I tillegg til sin ikke-brennende egenskap er natriumdiklorisocyanurat-dihydrat-partiklene i besittelse av i alt vesentlig mindre elektrostatisk ladning enn vannfrie partikler som reduserer tendensen hos fine partikler til å akkumulere, og derved elimineres en av risikoene ved å håndtere klorerte, tørre blekeforbindelser.

De følgende forsøk begrunner den overraskende forskjell i brannresistente egenskaper mellom dihydratet av natriumdiklorisocyanurat og andre klorerte, tørre blekekjemikalier. Alle mengder som anvendes, er basert på vekt med mindre annet er angitt.

Forsøk 1

En 18 gauge nikrom-wire ble omgitt av en 25 g prøve av klorert, tørt blekemiddel. Wiren ble oppvarmet ved å føre en strøm gjennom den i flere sekunder til materialet som var i kontakt med wiren, begynte å dekomponere. Strømmen ble så slått av og prøven observert for bestemmelse av tendensen til selv-utbredt dekomponering etter at den innledende grunn til dekomponeringen ble fjernet. Denne prosess ble fulgt for prøver av vannfrie og hydratiserte former av både natrium-diklorisocyanurat og kalium-diklorisocyanurat. Resultatene er gjengitt i tabell I.

Forsøk 2

Fremgangsmåten fra forsøk 1 ble gjentatt for prøver av klorert, tørt blekemiddel blandet med 2 vekt% av det kationisk overf lateaktive middel [dimetylbenzyl-3-(isobutylfenoksyetoksy)-etylammoniumklorid] for å vise risikoen ved å blande et kationisk overflateaktivt middel med konvensjonelle klorerte, tørre blekemidler. Dihydratet ble testet med både 2 % og 4 % blandinger av overflateaktivt middel. Resultatene er gjengitt i tabell II.

Forsøk 3

En mengde av hvert av de klorerte, tørre blekemidler som er angitt i tabell III, ble anbrakt i et sjikt med dimensjonene 2,54 cm x 5,08 cm x 17,8 cm og antent ved den ene ende med en flamme i henhold til den foreslåtte Bureau of Mines metode RI-7593. Den horisontale hastighet av spredningen av flammen i materialet ble målt, og resultatene er angitt i tabell III.

Forsøk 4

Det ble fremstilt prøver som inneholdt en 80:20 blanding av et klorert, tørt blekemiddel som angitt i tabell IV, og sagflis av rød ek, i henhold til den foreslåtte Bireau of Mines metode RI-7594. I tillegg ble også en kontrollprøve fremstilt med ren sagflis. Hver prøve ble anbrakt i et sjikt med dimensjonene 2,54 cm x 5,0 cm x 17,8 cm og antent med en flamme som angitt i eksempel 3, og spredningshastigheten for flammen ble målt.

Resultatene er angitt i tabell IV.

Som det lett kan utledes av forsøkene 1-4, er natriumdiklorisocyanurat-dihydrat ikke bare ikke-brennbare, men hindrer faktisk flammeutbredelseshastigheten til oppflambart materiale (dihydrat-sagmelkombinasjon brenner merkbart langsommere enn sagmel alene).

Eksempel 1

En vaskemiddelblanding for automatiske husholdningsopp-vaskmaskiner ble laget og inneholdt natrium-diklorisocyanurat-dihydrat med de sikkerhetsegenskaper som tidligere er beskrevet og eksemplifisert. Komponentene i de mengder som er angitt nedenunder, ble fordelt med en øse eller skuffe fra en egnet lag-ringsbeholder og transportert til en mikser hvor de ble blandet mekanisk til blandingen viste seg ensartet. Komponentene ble

tilsatt til mikseren i den rekkefølge som er angitt nedenunder.

Claims (1)

1. Bleke-, steriliserings-, desinfeksjons- og vaskemiddelblandinger bestående av en blanding av natriumdiklorisocyanurat og vaskemiddelbestanddeler valgt fra gruppen som består av vaskemiddelbyggere, anioniske, ikke-ioniske eller kationiske overflateaktive midler og vaskemiddelfyllstoffer, karakterisert ved at natriumdiklorisocyanurat foreligger i hydratisert form, med et gjennomsnittlig, kombinert vanninnhold på 11-14,1 vekt%, hvor vaskemiddelblandingen eventuelt kan inneholde ytterligere 2 vekt% ukombinert vann, hvorved brannrisikoen reduseres til et minimum.