特開 2024-103040 処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024103040

(43)【公開日】2024-08-01

(54)【発明の名称】処理方法

(51)【国際特許分類】

   A01N 59/08 20060101AFI20240725BHJP

   A01N 59/00 20060101ALI20240725BHJP

【ＦＩ】

A01N59/08 A

A01N59/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023007169

(22)【出願日】2023-01-20

(71)【出願人】

【識別番号】000001063

【氏名又は名称】栗田工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002789

【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰＸ

(72)【発明者】

【氏名】赤塚 達也

(72)【発明者】

【氏名】岩田 壮介

【テーマコード（参考）】

4H011

【Ｆターム（参考）】

4H011AA01

4H011BA04

4H011BB18

4H011BC18

4H011DA13

(57)【要約】

【課題】より効率的に対象物を抗菌する処理方法等を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様によれば、工業プロセス内に設けられた容器の内容物に対する処理方法が提供される。この処理方法は、容器の内部に水を加えることで内容物を希釈する希釈工程を備える。希釈工程が完了するまでに、水以外に抗菌剤が容器に添加される。抗菌剤は、次亜塩素酸又はその塩と、塩素安定化剤と、を組み合わせてなる成分である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工業プロセス内に設けられた容器の内容物に対する処理方法であって、
前記容器の内部に水を加えることで前記内容物を希釈する希釈工程を備え、ここで、前記希釈工程が完了するまでに、前記水以外に抗菌剤が前記容器に添加され、
前記抗菌剤は、次亜塩素酸又はその塩と、塩素安定化剤と、を組み合わせてなる成分である、処理方法。

【請求項2】

請求項１に記載の処理方法において、
前記容器は前記水が流通する配管を備え、
前記抗菌剤は、前記配管を介して添加される、処理方法。

【請求項3】

請求項２に記載の処理方法において、
前記希釈工程では、前記抗菌剤の添加完了後に、前記配管に前記水を流通させつつ、前記配管を介して前記容器に前記水を加える操作が行われる、処理方法。

【請求項4】

請求項１に記載の処理方法において、
前記塩素安定化剤は、含窒素化合物を含む、処理方法。

【請求項5】

請求項４に記載の処理方法において、
前記抗菌剤は、前記次亜塩素酸又はその塩に含まれる塩素原子と、前記塩素安定化剤に含まれる窒素原子と、の割合が、モル比で１：１以上１：２以下の範囲となるように組み合わされた成分である、処理方法。

【請求項6】

請求項１に記載の処理方法において、
前記抗菌剤のｐＨは８以上である、処理方法。

【請求項7】

請求項１に記載の処理方法において、
前記希釈工程完了後の前記内容物は、１～２００００ｍｇ／Ｌの濃度（塩素分子換算）で有効成分を含む、処理方法。

【請求項8】

請求項１に記載の処理方法において、
前記希釈工程完了後の前記内容物は、その容積が２００立米以下である、処理方法。

【請求項9】

請求項１に記載の処理方法において、
前記希釈工程完了後の前記内容物は、同一容器に１時間以上滞留する、処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、各種工業分野におけるプロセスに対して、抗菌剤（殺菌剤）を添加する技術が知られている。具体的に、特許文献１には、所定の有機化合物を抗菌対象系に添加する抗菌方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－００３３１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示される抗菌剤は必ずしも廉価なものではなく、より効率的に対象物を抗菌する技術が望まれていた。

【0005】

本発明では上記事情に鑑み、より効率的に対象物を抗菌する処理方法等を提供することとした。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様によれば、工業プロセス内に設けられた容器の内容物に対する処理方法が提供される。この処理方法は、容器の内部に水を加えることで内容物を希釈する希釈工程を備える。希釈工程が完了するまでに、水以外に抗菌剤が容器に添加される。抗菌剤は、次亜塩素酸又はその塩と、塩素安定化剤と、を組み合わせてなる成分である。

【0007】

（１）
工業プロセス内に設けられた容器の内容物に対する処理方法であって、
前記容器の内部に水を加えることで前記内容物を希釈する希釈工程を備え、ここで、前記希釈工程が完了するまでに、前記水以外に抗菌剤が前記容器に添加され、
前記抗菌剤は、次亜塩素酸又はその塩と、塩素安定化剤と、を組み合わせてなる成分である、処理方法。
（２）
（１）に記載の処理方法において、
前記容器は前記水が流通する配管を備え、
前記抗菌剤は、前記配管を介して添加される、処理方法。
（３）
（２）に記載の処理方法において、
前記希釈工程では、前記抗菌剤の添加完了後に、前記配管に前記水を流通させつつ、前記配管を介して前記容器に前記水を加える操作が行われる、処理方法。
（４）
（１）ないし（３）のいずれか１項に記載の処理方法において、
前記塩素安定化剤は、含窒素化合物を含む、処理方法。
（５）
（４）に記載の処理方法において、
前記抗菌剤は、前記次亜塩素酸又はその塩に含まれる塩素原子と、前記塩素安定化剤に含まれる窒素原子と、の割合が、モル比で１：１以上１：２以下の範囲となるように組み合わされた成分である、処理方法。
（６）
（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の処理方法において、
前記抗菌剤のｐＨは８以上である、処理方法。
（７）
（１）ないし（６）のいずれか１項に記載の処理方法において、
前記希釈工程完了後の前記内容物は、１～２００００ｍｇ／Ｌの濃度（塩素分子換算）で有効成分を含む、処理方法。
（８）
（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の処理方法において、
前記希釈工程完了後の前記内容物は、その容積が２００立米以下である、処理方法。
（９）
（１）ないし（８）のいずれか１項に記載の処理方法において、
前記希釈工程完了後の前記内容物は、同一容器に１時間以上滞留する、処理方法。

【0008】

上記態様によれば、より効率的に対象物を抗菌する処理方法等が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態の処理方法が実施される処理システムの全体構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。

【0011】

すなわち、本実施形態の処理方法は以下に示されるものである。
工業プロセス内に設けられた容器の内容物に対する処理方法であって、
前記容器の内部に水を加えることで前記内容物を希釈する希釈工程を備え、ここで、前記希釈工程が完了するまでに、前記水以外に抗菌剤が前記容器に添加され、
前記抗菌剤は、次亜塩素酸又はその塩と、塩素安定化剤と、を組み合わせてなる成分である、処理方法。

【0012】

［適用対象］
本実施形態の処理方法は、工業プロセス内に設けられた容器の内容物に対して施されるものであるが、この工業プロセスは特に制限されない。なお、本処理方法では、水による希釈工程が実行されるため、ここでの工業プロセスは、典型的には、水系が用いられるプロセスである。

【0013】

より具体的な例を挙げると、この工業プロセスは、製紙工業、化学工業、製鉄工業、電力工業等の各種工業プロセスであってよい。以下、本実施形態の処理方法が、製紙工業のプロセスに用いられる場合を例に挙げて説明を続けることにする。

【0014】

［処理システム及び処理方法］
本実施形態の処理方法が実施される処理システムの例について、図を交えて説明する。図１は、本実施形態の処理方法が実施される処理システムの全体構成を示す図である。

【0015】

図１の処理システム１００は、第１の容器１と、第２の容器２とを備える。ここで、第１の容器１は、前述の希釈工程が行われる容器であり、その内部に内容物を収容するものである。

【0016】

ここでの内容物は、適用される工業プロセスに応じ、適宜設定すればよく、有機物であっても無機物であってもよい。なお、本実施形態の処理方法は、菌の発生・増殖を抑制する効果を発現することから、この内容物は、有機成分を含む場合が典型的な例として挙げられる。この有機成分は、低分子有機化合物や、高分子有機化合物（樹脂、多糖類等）を包含する。また、この内容物は、媒体（水や有機溶媒等）に分散や溶解されていてもよい。なお、適用対象である工業プロセスが製紙工業に関するプロセスである場合、この内容物はデンプンスラリー（デンプン）、塗工液（カラー液）、サイズプレス糊液スラリー、炭酸カルシウムスラリー、パルプ、クレー等を含んでいてもよい。その他、製紙工業以外に関するプロセスが適用対象である場合、内容物は、ペイント塗料類、各種ラテックス、防汚塗料、ポリマー溶解液等であってよい。

【0017】

また、処理システム１００における第２の容器２は、抗菌剤を貯蔵する容器である。前述の通り、この抗菌剤は、次亜塩素酸又はその塩と、塩素安定化剤と、を組み合わせてなる成分である。本実施形態の処理方法では、希釈工程が完了するまでに、この第２の容器２に貯蔵された抗菌剤が、第１の容器１に添加される。なお、抗菌剤の添加タイミング、第１の容器１に水が添加され始める前であってもよく、第１の容器１に水が添加される途中であってもよい。なお、図１では、調製した抗菌剤を第２の容器２に貯蔵する態様を示しているが、本実施形態の処理方法は、このような態様に制限されない。たとえば、処理システム１００内に、次亜塩素酸又はその塩を貯蔵する容器と、塩素安定化剤を貯蔵する容器と、を設け、使用の直前にこれらを混合する態様も本実施形態の処理方法の一例として挙げられる。なお、この次亜塩素酸又はその塩と、塩素安定化剤と、の混合は処理システム１００内の所定の容器で行われてもよいし、処理システム１００内に存在する配管等で行われてもよい。

【0018】

なお、次亜塩素酸塩を構成するカチオン部分は、有機カチオン、無機カチオンのいずれであってもよい。有機カチオンとしては、アンモニウムカチオン、スルホニウムカチオン等が例示される。一方、無機カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビシウムイオン等のアルカリ金属イオン；マグネシウムイオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン等が例示される。

【0019】

また、塩素安定化剤としては、具体的には、スルファミン酸又はその誘導体等のスルファミン酸系化合物；５，５'－ジメチルヒダントイン等のヒダントイン類；イソシアヌル酸；尿素；ビウレット；カルバミン酸メチル；カルバミン酸エチル；アセトアミド、ニコチン酸アミド、メタンスルホン酸アミド及びトルエンスルホン酸アミド等のアミド化合物；マレイミド、コハク酸イミド及びフタルイミド等のイミド化合物；アラニン、グリシン、ヒスチジン、リシン、トレオニン、オルニチン、フェニルアラニン等のアミノ酸；メチルアミン、ヒドロキシルアミン、モルホリン、ピペラジン、イミダゾール及びヒスタミン、アミノメタンスルホン酸、タウリン等のアミン；アンモニア；塩化アンモニウム、臭化アンモニウム、硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩等が挙げられる。

【0020】

なお、次亜塩素酸又はその塩及び塩素安定化剤のそれぞれは、単独（１種）の成分を用いてもよく、複数種の成分を用いてもよい。また、第２の容器２内には、上述の成分以外に、水や、他の添加剤等が含まれていてもよい。

【0021】

また、本明細書において、「抗菌剤」との用語は、適用対象について菌の住みにくい環境をつくる作用をもたらす剤との趣旨で用いている。また、この「抗菌」との用語は、「除菌」、「殺菌」、「滅菌」の各用語の意味を包含するのものとして扱う。また、菌の増殖が抑制されることから、本実施形態の抗菌剤によって奏される効果を「防腐」と称してもよい。

【0022】

本実施形態の抗菌剤において、塩素安定化剤は、含窒素化合物を含むことが好ましい。とりわけ、処理にかかるコストを抑制する観点からは、この含窒素化合物は、アンモニア又はアンモニウム塩であることが好ましい。

【0023】

さらに、抗菌剤は、次亜塩素酸又はその塩に含まれる塩素原子と、塩素安定化剤に含まれる窒素原子と、の割合が所定の割合で組み合わされていることが好ましい。抗菌剤は、次亜塩素酸又はその塩に含まれる塩素原子と、塩素安定化剤に含まれる窒素原子と、の割合が、モル比で１：１以上（すなわち、窒素原子のモル数の方が豊富）となるように組み合わされた成分であることが好ましく、１：１以上１：２以下の範囲となるように組み合わされた成分であることが好ましい。抗菌剤の成分をこのような範囲に設定することにより、所望の抗菌効果がより得られやすくなる。

【0024】

また、本実施形態の抗菌剤のｐＨは、適用対象等に応じ適宜設定すればよいが、抗菌剤のｐＨは８以上であることが好ましい。これにより、抗菌剤自体の保存安定性が増しやすくなる。

【0025】

本実施形態の抗菌剤の濃度は、適用対象等に応じ適宜設定すればよい。なお、本実施形態の抗菌剤は過塩素酸又はその塩を含むため、有効成分としては含塩素系の活性種（クロラミン等）を含み得る。抗菌剤の濃度の評価は、例えば以下のように行うことができる。すなわち、系中に含まれる含塩素系の活性種に含まれる塩素原子の量に基づき、当該塩素原子がすべて塩素分子（Ｃｌ_２）である場合を仮定し、系中（抗菌剤中）の濃度（すなわち、「塩素分子換算」の濃度）を評価することができる。この抗菌剤の濃度は、たとえば１～３００００ｍｇ／Ｌの濃度（塩素分子換算）であってもよく、３～２５０００ｍｇ／Ｌの濃度（塩素分子換算）であってもよく、１０～２００００ｍｇ／Ｌの濃度（塩素分子換算）であってもよい。

【0026】

本実施形態の抗菌剤は、第２の容器２内で各成分を組み合わせることで調製されてもよいし、他の容器で調製された後、この第２の容器２に移送されてもよい。

【0027】

また、図１に示す通り、本実施形態の処理システム１００においては、第１の容器１が、水が流通する配管１１を備えている。すなわち、本実施形態においては、第１の容器１内の内容物を希釈する工程（希釈工程）が実行されるが、水（Ｗ）は、この配管１１を介して第１の容器１に注入されることになる。なお、図１には詳細には示していないが、この配管１１内にはバルブ等が設けられ、注入される水（Ｗ）の量、注入速度等が制御されてもよい。

【0028】

なお、好適には、第２の容器２に用意された抗菌剤は、この配管１１を介して添加されてもよい。すなわち、第２の容器２は配管２１を備えていてもよく、また、この配管２１中に備えられたポンプ２２によって、抗菌剤が、第１の容器１に接続された配管１１に導入されてもよい。なお、本実施形態における希釈工程では、第２の容器２からの抗菌剤の添加完了後に、配管１１に水を流通させつつ、配管１１を介して容器に水を加える操作が行われることが好ましい。これにより、第１の容器１に加えるべき抗菌剤の量を適切に管理しやすくなる。

【0029】

なお、第１の容器１へ抗菌剤を添加する経路はこれには限られず、公知のいずれかの手法によって添加されてもよい。

【0030】

また、希釈工程において第１の容器１に添加される抗菌剤や水の量、又は抗菌剤や水の添加スピードは、第１の容器１の内容物の状態に応じて制御されてもよい。たとえば、第１の容器１の内容物のｐＨ、濃度、菌数、カビ数、酸化還元電位、電気伝導率等のパラメータを取得し、このパラメータに基づき、抗菌剤や水の添加量や添加スピードが制御されてもよい。

【0031】

このようにして、希釈工程により第１の容器１内に抗菌剤が添加されることになるが、希釈工程完了後の内容物における抗菌剤の濃度は、用途に応じて適宜設定すればよい。すなわち、希釈工程完了後の内容物は、１～２００００ｍｇ／Ｌの濃度（塩素分子換算）で有効成分を含んでもよく、３～１５０００ｍｇ／Ｌの濃度（塩素分子換算）で有効成分を含んでもよく、５～１００００ｍｇ／Ｌの濃度（塩素分子換算）で有効成分を含んでもよい。このような希釈工程完了後の内容物について、抗菌剤の濃度を上記のように設定することにより、抗菌作用が長く維持されやすい。

【0032】

本実施形態の処理方法は、希釈工程完了までに抗菌剤が添加される特徴を有する。そのため、希釈工程完了後の容積が比較的小さいプロセスにおいても好適に用いることができる。典型的には、第１の容器１に存在する、希釈工程完了後の内容物は、その容積が２００立米以下であってもよく、その容積が１００立米以下であってもよく、その容積が５０立米以下であってもよく、その容積が３０立米以下であってもよい。

【0033】

また、本実施形態の処理方法は、内容物が長期保管される材料である場合に好ましく用いられる。このような観点から、希釈工程完了後の内容物は、同一容器に１時間以上滞留されるものであってもよく、同一容器に３時間以上滞留されるものであってもよく、同一容器に１２時間以上滞留されるものであってもよく、同一容器に１日以上滞留されるものであってもよく、同一容器に３日以上滞留されるものであってもよい。なお、ここでの同一容器における滞留は、希釈工程が実施される第１の容器１に滞留させる態様を指すものであってもよいし、第１の容器１とは異なる他の貯留用容器（図示せず）に滞留させる態様を指すものであってもよい。なお、第１の容器１から他の貯留用容器への内容物の移送は、一括で行われてもよいし、段階的に行われてもよい。たとえば、第１の容器１で希釈した内容物の一部を他の貯留用容器に移送し、この他の貯留用容器の残量等を管理しながら、適宜、第１の容器１から希釈した内容物を段階的に加えていくことも実施形態のひとつである。もちろん、希釈後の内容物の保管方法はこれらに限定されない。

【0034】

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。

【実施例0035】

以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳しく説明する。なお、本発明は以下の実施例により制限されるものではない。また、以下では「無機系抗菌剤」との表現を用いているが、抗菌剤の成分の構造中に炭素原子を含む抗菌剤（例えば塩素安定化剤として有機化合物を用いるもの等）を本発明から排除する趣旨ではない。

【0036】

［実施例１］防腐試験結果
<試験条件>
製紙工場で用いられるデンプン粉末を滅菌水で希釈し、固形分濃度２０％のデンプンスラリーを作製し、３０℃で４日間腐敗させ、種菌スラリーを作製した。
同様に固形分濃度２０％としたデンプンスラリーに種菌スラリーを２％混合し、試験に供した。
なお、各抗菌剤は以下の溶液を用いた。
有機系抗菌剤は有姿の添加量で示し、無機系抗菌剤は全塩素濃度見合いで添加した。

【0037】

・有機系抗菌剤
ＤＢＮＥ（２，２－ジブロモ－２－ニトロエタノール） ２２．５％とＣｌ－ＭＩＴ（５－クロロ－２－メチルイソチアゾリン－３－オン） １．５％を含む溶液

【0038】

・無機系抗菌剤（硫酸アンモニウム＋次亜塩素酸ナトリウム）
純水中で硫酸アンモニウム中のＮ（窒素原子）と次亜塩素酸ナトリウム中のＣｌ（塩素原子）がモル比で１：１になるよう混合した溶液を用いた。生成後の抗菌剤濃度は１９４０ｍｇ／Ｌ ａｓ Ｃｌ_２であった。

【0039】

<試験結果>
各試験において、所定時間経過後のスラリー中の菌数をカウントし、表１にまとめた。
従来の有機系抗菌剤では有姿で２００ｍｇ／Ｌ添加しても、１５分の接触時間では十分な殺菌が出来なかったが、無機系抗菌剤は１５分と短時間の接触においても良好な殺菌効果を確認出来た。
また、１日後と３日後を比較しても、有機系抗菌剤よりも優れた防腐効果を得る事が出来た。

【0040】

【表1】

【0041】

［実施例２］防腐試験結果
<試験条件>
製紙工場で用いられる防腐剤未添加のデンプンスラリー（固形分濃度４０％）を供した。
なお、各抗菌剤は以下の溶液を用いた。
有機系抗菌剤は有姿の添加量で示し、無機系抗菌剤は全塩素濃度見合いで添加した。
なお、本実施例では、菌数、カビ数のほか、酸化還元電位（ＯＲＰ）、ｐＨを評価項目に加えている。

【0042】

・有機系防腐剤
ＤＢＮＥ（２，２－ジブロモ－２－ニトロエタノール） ２２．５％とＣｌ－ＭＩＴ（５－クロロ－２－メチルイソチアゾリン－３－オン） １．５％を含む溶液

【0043】

・無機系抗菌剤１（臭化アンモニウム＋次亜塩素酸ナトリウム）
純水中で臭化アンモニウム中のＮ（窒素原子）と次亜塩素酸ナトリウム中のＣｌ（塩素原子）がモル比で１：１になるよう混合した溶液を用いた。生成後の抗菌剤濃度は１４３０ｍｇ／Ｌ ａｓ Ｃｌ_２であった。

【0044】

・無機系抗菌剤２（硫酸アンモニウム＋次亜塩素酸ナトリウム）
純水中で硫酸アンモニウム中のＮ（窒素原子）と次亜塩素酸ナトリウム中のＣｌ（塩素原子）がモル比で１：１になるよう混合した溶液を用いた。生成後の抗菌剤濃度は１９７０ｍｇ／Ｌ ａｓ Ｃｌ_２であった。

【0045】

・無機系抗菌剤３（塩化アンモニウム＋次亜塩素酸ナトリウム）
純水中で塩化アンモニウム中のＮ（窒素原子）と次亜塩素酸ナトリウム中のＣｌ（塩素原子）がモル比で１：１になるよう混合した溶液を用いた。生成後の抗菌剤濃度は１９５０ｍｇ／Ｌ ａｓ Ｃｌ_２であった。

【0046】

・次亜塩素酸ナトリウム

【0047】

<試験結果>
各試験の結果を表２にまとめた。
従来の有機系抗菌剤では有姿で２００ ｍｇ／Ｌ添加しても、３０分の接触時間では十分な殺菌が出来なかったが、無機系抗菌剤１から３のどれも、３０分と短時間の接触においても良好な殺菌効果を確認出来た。
また、無機系抗菌剤の種類によっても差が出ており、無機系抗菌剤は１日後までは菌数を低く抑制出来たが、３日目にはいくらか菌が増殖していた。
菌数の推移に応じてＯＲＰ値も変動しており、腐敗が進んだ箇所はＯＲＰ値が大幅に低下し、適切な防腐処理が行えている条件ではＯＲＰ値は高く維持できていた。

【0048】

【表2】

【0049】

表１及び表２に示される結果から、所定の無機系抗菌剤を用いた場合に、所望の効果が奏されやすいことが示唆される。このことから、これらの抗菌剤は、本発明の処理方法に好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0050】

１ ：第１の容器
２ ：第２の容器
１１ ：配管
２１ ：配管
２２ ：ポンプ
１００ ：処理システム

【図1】