【発明が解決しようとする課題】
【0008】
有害な塩素ガス発生事故が生じた場合の発生する塩素ガス量を低減させる方法としては前述のごとく、例えば、塩素系洗浄剤と酸性洗浄剤との混合液に水酸化ナトリウム、水酸化カリウムあるいは水酸化カルシウムなどのアルカリ剤を添加して混合液のpHを中性ないしはアルカリ性にし、塩素ガスの発生を抑制する方法、あるいはチオ硫酸ソーダ(別名:ハイポ)を添加する方法などがある。
【0009】
これらの中で、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムは、毒物及び劇物取締法で劇物指定されているので厳重に保存管理されねばならなく、塩素ガスが発生した緊急時に、これらアルカリ剤を直接使用して該塩素ガスの発生を迅速に抑制する措置を講ずることは一般的には難しい。その間に有毒な塩素ガスは室内に放出され続けることになる。
【0010】
さらにこれら水酸化ナトリウムや水酸化カリウムが固体形状の場合は、塩素系洗浄剤と酸性洗浄剤との混合液にそれらを添加するだけでは容易に溶解しないため、強制的な攪拌溶解機能が付与されていないところでは、混合液は早期に中和されず、迅速な塩素ガスの発生抑制効果はほとんど期待できないという問題を有している。
実際に、人工透析装置の日常的な洗浄に必要な洗浄剤を調製する場所においては、強制的な攪拌機能を有する設備は備わっていないのが一般的である。
【0011】
上記アルカリ剤が液体の場合は、上述の溶解遅延による問題は解消されるが、塩素系洗浄剤と酸性洗浄剤との混合液に一度に多量添加されると、混合溶解熱が急激に発生して溶液温度は急上昇し、それによって塩素ガスの発生や放出が助長され、非常に危険な状態となる。
【0012】
水酸化カルシウムについても上記アルカリ剤と基本的に同じ問題を有し、塩素ガスの発生を抑制する緊急時の対応処置には実質的に適さない。
【0013】
一方、チオ硫酸ソーダは塩素ガス発生源の次亜塩素酸に作用して分解・無害化することから、しばしば水道水に含まれる次亜塩素酸の除去剤として使用されている。しかし、化合物単体では、扱いにくく洗浄剤の誤混合事故時に迅速に次亜塩素酸を除去することに適してはいない。
【0014】
本発明は、塩素系洗浄剤と酸性洗浄剤が誤って混合されたときに発生する塩素ガスの量を迅速に低減させ、早期に塩素ガスの発生反応を停止させ得る塩素ガス低減剤を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明者らは、このような問題点を解決するために鋭意検討の結果、塩素系洗浄剤と酸性洗浄剤とを混合した際に発生する塩素ガスの発生量を抑制し、発生した塩素ガスを消滅させる化合物を、多孔性基材との複合体にすることによって上記問題点が解決されることを見出し、本発明に到達した。
【0016】
すなわち、本発明の第一は、塩素系洗浄剤と酸性洗浄剤とを混合した際に、塩素ガスの発生量を抑制し、発生した塩素ガスを消滅させる化合物が、多孔性基材との複合体を構成していることを特徴とする塩素ガス低減剤であり、本発明の第二は、前記複合体が、袋状となっており、その中に前記化合物を入れたものであることを特徴とする塩素ガス低減剤であり、本発明の第三は、前記化合物がペルオキソ酸ないしはその塩からなることを特徴とする塩素ガス低減剤である。
【0017】
本発明における塩素系洗浄剤とは、次亜塩素酸及びその塩、ジクロロイソシアヌル酸やトリクロロイソシアヌル酸などの塩素化イソシアヌル酸およびそれら塩などが含まれ、塩としては、例えばナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属原子を含有する塩、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属原子を含有する塩などが挙げられる。さらに上述の塩素系洗浄剤には、例えば、他に金属封鎖剤、無機系あるいは有機系のビルダー、あるいは界面活性剤など他の成分が単独ないしは2種以上含有されていてもよい。
【0018】
金属封鎖剤とは、金属イオンを封鎖(キレート)する作用を行う成分を意味し、有機ホスホン酸塩、例えば、アミノトリ(メチレンホスホン酸)塩、ジエチレントリアミノペンタ(メチレンホスホン酸)塩、エチレンジアミントリ(メチレンホスホン酸)塩など、アミノカルボン酸、例えばエチレンジアミン四酢酸塩、ジエチレントリアミン五酢酸塩、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸塩、ニトリロ三酢酸など、ヒドロキシカルボン酸系化合物、例えば、クエン酸塩、リンゴ酸塩、グリコール酸塩、乳酸塩などが挙げられる。
【0019】
ビルダーの具体例としては、無機系の場合、トリポリリン酸ナトリウム、リン酸三ナトリウムやメタリン酸ナトリウムなどのリン酸塩、ケイ酸ナトリウムに代表されるケイ酸塩、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩、硫酸ナトリウム、硫酸カリウムなどの硫酸塩、ゼオライトなどの水不溶性化合物などが挙げられる。また有機系ビルダーとしては、カルボキシメチルセルロース、クエン酸三ナトリウム、2−オキサ−1,1,3−プロパントリカルボン酸三ナトリウム、3−オキサ−1,2,4−ブタントリカルボン酸三ナトリウム、3−オキサペンタン二酸二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸、蓚酸、酒石酸、グルコン酸、あるいはポリアクリル酸に代表されるポリカルボン酸ポリマーなどが挙げられる。
【0020】
界面活性剤としては、通常液体洗浄剤に使用される非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。
【0021】
この場合の非イオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸アルカノールアミド、アミンオキシド等、両性界面活性剤としては、例えば、アルキルカルボキシベタイン、アルキルアミノカルボン酸塩、アルキルイミダゾリン等が挙げられる。
またアニオン界面活性剤としては、例えばアルキルまたアルケニル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルまたはアルケニル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸等、カチオン界面活性剤としては、例えばアルキルアミン塩酸塩や第4級アンモニウム塩等が挙げられる。
【0022】
本発明の酸性洗浄剤とは、該洗浄剤の溶液pHが酸性を示すものであればいずれでもよく、その様な例としては、例えば、塩酸、硫酸あるいは硝酸などの無機酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、乳酸、マロン酸、リンゴ酸あるいはマレイン酸などの有機酸等、酸性物質を単独ないしは2種類以上組み合わせた水溶液が挙げられる。これら水溶液は酸性物質が完全なる溶解状態であるか、あるいは一部が溶解した懸濁状態のいずれでもよい。該水溶液は、これら酸性物質の外に塩素系洗浄剤の場合と同様に、金属封鎖剤、無機系あるいは有機系のビルダー、あるいは界面活性剤など他の成分を単独ないしは2種以上含有していてもよい。
これら金属封鎖剤、ビルダーおよび界面活性剤としては、例えば塩素系洗浄剤で列記した各種の化合物が挙げられる。
【0023】
本発明は、塩素系洗浄剤と酸性洗浄剤を混合した際に、塩素ガスの発生量を抑制し、発生した塩素ガスを消滅させる塩素ガス低減剤に関するものであり、該低減剤が、塩素ガスの発生量を迅速に抑制するとともに発生した塩素ガスを消滅させる化合物と、多孔性基材との複合体から構成されるものである。
化合物と多孔性基材とを複合体にすることにより、取扱性、保管・保存の容易性等が飛躍的に向上し、課題を解決することができる。
【0024】
本発明の化合物は、塩素ガスの発生量を迅速に抑制し、発生した塩素ガスを消滅させる化合物であれば、いずれでもよく、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムあるいは水酸化カルシウムなどのアルカリ剤、チオ硫酸ソーダ(別名:ハイポ)、あるいはペルオキソ酸ないしはその塩などが挙げられる。
【0025】
ペルオキソ酸としては、有機系ペルオキソ酸や無機系ペルオキソ酸が挙げられ、有機系ペルオキソ酸としては、例えば過酢酸、ペルオキシプロピオン酸、ジペルオキシコハク酸、過安息香酸、メタクロロ過安息香酸、シクロヘキサンペルオキシカルボン酸などがあり、無機系ペルオキソ酸としては、モノ過硫酸、過硫酸、モノ過リン酸、ペルオキソホウ酸、ペルオキソ炭酸およびペルオキソポリ酸などが挙げられる。
【0026】
中でも、ペルオキソ酸ないしはその塩は、塩素ガスの発生量を抑制するとともに発生した該塩素ガスに作用して除去する効果に優れていて、入手の容易さや取扱性、溶解度や溶解速度などの溶解性、保存安定性、さらには価格などの観点からは、無機系ペルオキシ酸の塩がより好ましい。具体的には、ペルオキソホウ酸やペルオキソ炭酸及びそれらの塩が好ましく、ペルオキソ炭酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩ないしはバリウム塩などのペルオキソ炭酸塩がより好ましい。
【0027】
これらペルオキソ炭酸塩は、塩素系洗浄剤と酸性洗浄剤の混合液に溶解する際、炭酸ガスを発生しながら溶解する性状を有するため、これらガス気泡が混合液の攪拌効果を発揮し、ペルオキソ炭酸塩の溶解性が一層促進されるとともに、混合液中の塩素ガスの発生源成分に対して分解反応をより迅速効果的に行うことができる。さらにペルオキソ炭酸塩は、混合液の酸性pHを上昇させる性状を有し、それによって塩素ガスの発生を抑制する効果も併せ持つ。
【0028】
本発明の化合物の形状は、混合液に添加後に、強制的な攪拌操作がなくても短時間に溶解して混合液との均一化が図られ、塩素ガスの発生を迅速に抑制することが可能な形態のものであれば特に限定はされず、液体あるいは粉末、顆粒体、錠剤などの固体形態など各種の形態を有するものから適宜選択すればよい。このうち、保存時の安定性や管理のし易さ、あるいは緊急時の取扱性、さらには迅速な効果の発揮などの観点からは、固体形態が好ましく、特に粉末あるいは顆粒体の形態が好ましく、顆粒体がより好ましい。
【0029】
これら固体形態の化合物において、そのサイズは、1μm〜10,000μm、好ましくは20μm〜2,000μm、さらには50μm〜1,000μmの範囲のものが好ましい。10,000μmより大きいと、単位重量当たりの混合液との接液面積が低下して溶解速度が遅くなり、迅速な塩素ガスの発生抑制効果が得られない。また1μmよりも小さいと、単位重量当たりの接液面積は高いものの、製造時の作業性、あるいは取扱性が低下する。
【0030】
固体形態が顆粒体の場合、その嵩比重は0.2〜0.9g/cm
3の範囲のものが迅速な溶解性を示し、さらには0.3〜0.8g/cm
3が好ましく、0.4〜0.8g/cm
3の範囲のものがより好ましい。
嵩比重が0.2g/cm
3未満であれば、顆粒体の強度が弱くて潰れやすいため取扱いにくく、0.9g/cm
3よりも高い場合は溶解速度が極端に遅くなり、緊急時での迅速な塩素ガスの発生抑制効果発揮に支障をきたすことになる。
【0031】
顆粒体が上述の嵩比重範囲のものであれば、混合液中で浮遊しながら溶解するために、迅速な溶解が可能なだけでなく、塩素ガスの発生源成分を効率よく還元分解することができる。さらには、混合液の内部で発生した塩素ガスは、表面に移動する過程で効果的に接触して分解されるため、非常に有効である。
【0032】
これら化合物は、混合液に添加後、混合溶解熱の発生に伴う急激な温度上昇や、急激な過剰量の気泡発生による混合液の噴出など、一時的にせよ塩素ガスの発生を助長したり、周囲環境への塩素ガス放出を促すような危険な現象の発生は避けねばならない。
このような観点から、本発明の塩素ガス低減剤は、上述の化合物が多孔性基材と複合化された複合体としている。
【0033】
本発明において多孔性基材とは、多数の空洞(孔)が存在している基材をいう。溶液に沈めた際、該溶液が基材に設けられた空洞(孔)を通過して、基材の片面から反対面に移動することができる基材が好ましい。この空洞(孔)は、基材の片面から反対面に貫通されたものが好ましく、空洞(孔)の形状や大きさは特に限定されない。
この多孔性基材は、化合物との複合化が容易であり、保存中は化合物による影響を受けることもなく、化合物を安定に保持できるものであればよく、さらには、塩素ガス低減剤が混合液に添加された際、混合液が複合体内部に浸透して化合物の溶解がスムーズに行われるものであれば特に限定されない。
【0034】
そのような多孔性基材としては、無機系基材や有機系基材あるいはそれらを複合化した複合基材などいずれの基材から作製して使用することもできる。
【0035】
無機系基材としては通常シリカ成分を主体とする基材が用いられる。
【0036】
有機系基材としては、天然高分子、合成高分子あるいは半合成高分子などからなる基材が挙げられる。天然高分子としては、例えば、デンプン、セルロース、キチン、キトサン、カラギーナン等の多糖類高分子、合成高分子としては、例えばポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系高分子、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレートあるいはポリ乳酸などのポリエステル系高分子、ポリイミノ−1−オキソテトラメチレン(ナイロン4)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン46)、ポリカプラミド(ナイロン6)などのポリアミド系高分子、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレンなどのフッ素系高分子、ポリビニールアセテートなど各種のものが挙げられる。さらに半合成高分子としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリアミノ酸等が挙げられる。
【0037】
特に繊維状の有機系基材は、多孔性基材に成形するのは比較的容易で取り扱い性もよく、生産性の面でも優れている。有機系基材を繊維状に加工する方法としては、高分子を熱溶融した後に紡糸する溶融紡糸法あるいは溶剤に溶かした後に紡糸する湿式紡糸法があり、使用する高分子の物性に応じて選択すればよい。
【0038】
得られた繊維の繊維径は、多孔性基材形成に支障がない範囲であれば特に制限はないが、取扱い性や化合物との複合形成性の観点から、繊維径が10μm以上700μm未満のものが好ましく、30μm以上500μm未満のものがより好ましい。
また該繊維の断面形状は真円や楕円などの円形、星形などの異形等いずれの形状でもよく、また円形においても、芯鞘構造やサイドバイサイド構造など複合型構造を有する形状であってもよい。中でも低融点高分子と高融点高分子からなる複合型構造を有する繊維は、熱処理でもって容易に多孔性基材を成形することが可能であり、化合物との複合体形成に好適である。
【0039】
このような繊維を用い、加工して得られた多孔性基材としては、不織布形状が好ましく、不織布は、メルトブロー法やスパンボンド法、ニードルパンチ法などの方法で製造することができる。
この場合の不織布は、目付量(g/m
2)が単位面積当たり20g以上200g未満の範囲のものであればよく、25g以上100g未満の範囲が好ましく、30g以上70g未満のものがより好ましい。20g未満であれば、固体状の化合物の保持性が悪く、複合体から漏れ出ることがあり、また200g以上であれば固体状の化合物が複合体から漏れでることはないが、次亜塩素酸及び/又はジクロロイソシアヌル酸を含有する塩素系洗浄剤と酸性洗浄剤との混合液に添加した際、複合体への混合液の浸透性が悪くなり、これによって化合物の溶解速度が低下して塩素ガスの発生抑制効果が十分に発揮されなくなる。
【0040】
また、本発明において、複合体とは、化合物が基材に固着または収納されたものをいう。ここでの化合物は固体(粉体・粒・顆粒等)または液体である。基材の形状としてはスポンジ状、フィルム状、シート状、袋形状、ゲル形状等の複合体内の化合物の迅速な溶解に悪影響を及ぼさない形状であればいずれの形状を採用してもよい。基材の材料は、上記のような無機系基材、有機系基材のいずれでもよい。そして、化合物の基材への固着・収納形態は、袋状部分に詰める、基材に練り込む、基材の空洞(孔)の中に入れる、化合物を含浸させる等、基材が化合物を保持できればいかなる方法を採用してもよい。
【0041】
該複合体は、混合液に添加後、混合液の底面に沈んだ状態で塩素ガスの発生を抑制するよりも、混合液中ないしは混合液の上面に浮遊した状態で抑制効果を発揮するような形状が好ましい。すなわち混合液中で発生した塩素ガスは、混合液表面から空気中に放出されるため、塩素ガスの発生を抑制するとともに発生した塩素ガスに効果的に作用して放出される塩素ガス量を抑制するには、該複合体は混合液中ないしは混合液の上面に浮遊する形状が好ましい。
このような形状の場合は、混合液中に浮遊ないしは液表面に浮遊しながら溶解した化合物が多孔性基材から溶液中に拡散していくので、混合液内部で発生した塩素ガスは表面に移動する過程で効果的に分解されるため、環境中に放出される塩素ガス量は低レベルで早期に消失することが大いに期待される。
【0042】
本発明の化合物と多孔性基材との複合重量比は、多孔性基材が化合物を保持できる範囲であり、混合液の表面ないしは該液中に浮遊できる範囲であれば、特に制限はないが、多孔性基材が不織布の場合、1:1から1:500の範囲であればよく、1:2から1:250の範囲が好ましく、さらには1:5から1:200の範囲がより好ましい。なお、化合物は、多孔性基材に一括して袋詰めされていてもよいが、混合液への溶解速度や塩素ガスの抑制効果発揮など、より迅速化を図るためには、該化合物は、多孔性基材の中で小分けに分割された状態で複合化されているのが好ましい。
【0043】
本発明の塩素ガス低減剤には、化合物や多孔性基材の性能に悪影響を及ぼすことがなく、さらには塩素系洗浄剤と酸性洗浄剤との混合液に作用して、塩素ガスなどの人体に有害な物質を発生・促進させる特性を有しないものであれば、いずれのものが添加されていてもよい。そのようなものとして、例えば、粒状や繊維状など各種形状を有する活性炭、シリカゲル等の乾燥剤、pHにより色調変化を示す薬剤、あるいは高分子吸水剤などが挙げられる。
特に活性炭は、塩素ガス除去性を有することから、塩素ガス低減剤に含まれていることが好ましい。