NL8700749A - Werkwijze voor het bereiden van een bij opslag stabiel blijvend concentraat. - Google Patents

Description

·* . -1- i tf

Werkwijze voor het bereiden van een bij opslag stabiel blijvend concentraat.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het bereiden van een concentraat dat kan worden gemengd met waterstofperoxyde ter vorming van een desinfecterend middel .

5 Desinfecteren, in het bijzonder van water, voedings stoffen en voeder voor de dieren en voorts uitrusting, verpakking, houders en voorwerpen van elke soort, is een probleem op wereldschaal van belang in zowel hooggecivili-seerde landen als ontwikkelingslanden. Het is daarom niet 10 verrassend dat decenia lang intensief onderzoek op dit gebied aan de gang is, en dat nieuwe voortbrengselen en werkwijzen voor de niet-therapeutische strijd tegen infec-tiemiddelen konstant worden ontwikkeld.

Hierna volgen voorbeelden van de talrijke bekende 15 desinfecteerwerkwijzen uit de stand van de techniek.

De toevoeging van halogenen zoals chloor, broom en jodium, of van halogeen-vrijmakende preparaten, is wijd verbreid omdat zij gemakkelijk kunnen worden vervaardigd, hun prijs laag is, en de samenstellende chemicaliën gemak-20 kelijk beschikbaar zijn, en voorts omdat hun kiemdodende werking betrouwbaar is. Nadelen houden in dat de in het begin aanwezige smaak en geur van het halogeen, de verandering in smaak van preparaten die daarmee worden vermengd, de over het geheel genomen basische pH, de relatief korte 25 duur van de kiemdodende werkzaamheid, en de daarmee gepaard gaande temperatuurgevoeligheid van de ontstane combinaties. Bovendien kunnen deze stoffen carcinogeen en mutageen zijn, t huidirritaties veroorzaken, en uiteenlopende soorten materialen kunnen zij doen roesten.

30 Ozon en chloordioxyde combineren zodanig, dat zij.

een bijzonder snel en doeltreffend desinfecteermiddel vormen, maar de ontstane combinatie is latent explosief. Deze gecombineerde middelen kunnen ook zeer gevaarlijk zijn in grote dosis. Voorts vertonen zij temperatuurgevoeligheid, 35 hebben de neiging carcinogeen en mutageen te zijn, en vereisen zowel zorgvuldige bewerking-als kostbare hulpappara-tuur. Zij zijn daarom slechts geschikt voor een zeer nauw

----«TT

8700749 * * 9 -2- gebied, van toepassing.

Koperzouten, in het bijzonder kopersulfaat en koper-chloride, worden aanbevolen als desinfecterende middelen die reukloos zijn en niet slijmvliesmembranen irriteren, etc. 5 Deze combinaties, die slechts een middelmatige, kort aangehouden mate van desinfectering doen ontstaan en waarvan bekend is zij zij carcinogeen en mutageen zijn, combineren inderdaad gemakkelijk met andere stoffen daaronder begrepen chloridezouten.

10 Een werkwijze die gebruikelijk en reukloos is, en geen ongunstige effecten heeft op de gezondheid is de zogenaamde catdynewerkwijze. Een soortgelijke werkwijze maakt gebruik van het kiemdodend effect van zilverionen. De tweede van deze twee werkwijzen werkt langzaam en heeft beperkte toe-15 passing omdat zij kostbaar is.

Ultraviolette straling, die geen vreemde materie in de te desinfecteren stof inleidt, is een betrouwbare bron van kiemdodende werkzaamheid. De opwekking van ultraviolette straling vereist echter kostbare apparatuur en voorts aan-20 zienlijke onkosten die in evenredigheid zijn met de grote vereisten aan elektriciteit.

Andere in de handel verkrijgbare produkten berusten in hoge mate op de krachtige kiemdodende werkzaamheid van waterstofperoxyde, maar dergelijke preparaten hebben beperkt 25 nut omdat zij onstabiel zijn. Deze preparaten omvatten die, welke de bekende kiemdodende effecten van zilver combineren met waterstofperoxyde, in de vorm van een stabiel middel, teneinde een synergetisch effect te doen ontstaan van de twee desinfecterende middelen.

30 De onderhavige uitvinding verschaft een werkwijze voor het bereiden van produkten van dit laatste type, met aanzienlijk verbeterde kwaliteit en nuttigheid.

In overeenstemming met de onderhavige uitvinding wordt een helder, stabiel concentraat dat kan worden gemengd 35 met waterstofperoxyde ter vorming van een desinfecterend middel, worden bereid doordat men een oplossing van een waterig anorganisch zuur met een pH van minder dan of gelijk aan 1,6 in gedeioniseerd water bij tussen 50 en 60°C mengt met colloïdaal zilver, een zilverzout of zilverzout-40 complex in een hoeveelheid van bij benadering 95-105 g Ag 8700749 —3- per liter, waarbij de hoeveelheid aanwezig zuur tenminste equimolair is met het aanwezige colloïdale zilver, zilverzout of zilverzoutcomplex; men de verkregen waterige zure oplossing afkoelt tot tussen 25 en 30°C? en men daaraan een 5 organisch zuurstabilisator, en desgewenst gelatine toevoegt.

Geschikte zilververbindingen ten gebruike bij deze werkwijze houden in zilvernitraat (AgN03), zilversulfaat (Ag2S04), zilverchloride (AgCl), en het natrium/silverchlo-ridecomplex met de formule AgNaCl2·Aanvullende geschikte zilververbindingen zijn zilverbenzoaat (CgH^-CC^Ag), 'zilver-10 carbonaat (Ag2CC>3), zilverfluoride (AgF), zilver (I) oxyde (Ag20) en zilver (II) oxyde (AgO). Eén of meer zilverver-binding(en) wordt/worden toegevoegd in zodanige hoeveelheden dat het concentraat 100 g ± 5% zilver per liter concentraat bevat.

15 Colloïdale zilverbindingen kunnen ook worden gebruikt, in dezelfde concentratie van gram Ag per liter concentraat als boven beschreven. Een geschikte colloïdale zilververbin-ding, verkrijgbaar bij Degussa AG, Zurich, bevat 12 g per liter zilver in een waterige oplossing’ van 5 gew.% poly-20 hydroxy-monocarbonzuur.

Wijnsteenzuur en/of citroenzuur zijn geschikte stabilisatoren voor gebruik in combinatie met de zilververbindin-g(en). Deze zuren dienen te worden toegevoegd in een hoeveelheid van bij benadering 50 g van de ene en/of de andere per 25 liter concentraat.

Aanvullende geschikte organisch zuurstabilisatoren, die kunnen worden gebruikt in stoechiometrische hoeveelheden gelijkwaardig aan hoeveelheden gespecificeerd ter opneming van het wijnsteen- en/of citroenzuur, sluiten in aceetamido-30 acrylzuur (H2C=C(NHCOCH3)C02H), aceetamidohexaanzuur (CH3CONH(CH2)3C02H), acetylboterzuur (CH3C0(CH2)3C02H), acrylzuur (H2C=CHC02H), adipinezuur (H02C(CH2) 4CC>2H) , maleï-nezuur (H02CCH2CH(0H)C02H), ethoxyazijnzuur (C2H30CH2C02H), mierezuur (HC02H), barnsteenzuur (H02CCH2CH2C02H), boterzuur 35 (CH3CH2CH2C02H), hexanoïsch zuur (CH3(CH)^C02H), hippuurzuur. (CgH3C0NHCH2C02H), malonzuur (H02 CCH2C02H), methaansulfonzuur (CH3S03H), melkzuur (CH3CH(0H)C02H), caprylzuur (CH3(CH2)gC02H), oleïnezuur (CH3(CH2)7CH:CH(CH2)?ΟΟΟΗ), oxaalzuur (H02CC02H), salicylzuur (H0CgH4C02H), en valeriaan- 870 0 7 4 9 -4- zuur (CH^ (CH2) 2<202Η) . hoewel van boven vermelde organische zuren geschikt is om gebruikt te worden met hetzij het zilverzout hetzij de colloïdale zilvertoebereiding, zijn zij bijzonder goed geschikt om gebruikt te worden 5 met uiteenlopende zilverzouten. De meeste voorkeur om gebruikt te worden met de zilverzoutverbindingen zijn echter wijnsteen- en/of citroenzuur.

Hoewel elk van de hierboven opgesomde organische zuurstahilisatoren geschikt is om gebruikt te worden in 10 combinatie met colloïdaal zilver, hebben de volgende verbindingen de voorkeur om gebruikt te worden in hoeveelheden van bij benadering 100 g per liter concentraat: acetondicar-bonzuur (H02CCH2C0CH2CC>2H) , acetoxybenzoezuur (CH3C02C6H4C02H) ethoxybenzoezuur (C^Hj-OCgH^CC^H) , ethylbenzoezuur 15 (C2H5CgH4C02H), aminobenzoezuur (N2NCgH4C02H), benzoezuur (CgHgC02H) , broombenzoezuur (BrCgH4CC>2H) , broomsalicylzuur (BrCgH2-2-(0H)C02H) , fluorsulfonylbenzoezuur (FSC>2CgH4C02H) , hydroxybenzoezuur (H0CgH4C02H), en ftaalzuur (CgH4~1,2-(CC>2H)2) . Hoewel zij de voorkeur hebben om gebruikt te worden met 20 colloïdaal zilver, waarbij de uiteenlopende benzoezuurstabilisatoren de meeste voorkeur hebben, kunnen deze organisch zuurstahilisatoren ook worden gebruikt met de bovengedefinieerde zilverzouten.

Een anorganisch zuur wordt gebruikt om de pH van 25 het zilver- en stabilisator-bevattend preparaat te verminderen. In het algemeen wordt 75% waterig fosforzuur, 65% waterig nitraatzuur of 69% waterig zwavelzuur gebruikt. Broomwaterstofzuur, chloorwaterstofzuur of hoorzuur zijn eveneens geschikt. Aanbevolen wordt, dat hetzelfde zuur 30 wordt gebruikt als gebruikt wordt ter stabilisering van het in de handel verkrijgbaar waterstofperoxyde, dat zal worden gemengd met het concentraat. Het zuur dient als een pH reguleermiddel, maar werkt ook als een extra stabilisator voor de zilververbinding en voor het gereed-voor-gebruik 35 produkt. Daarom is het noodzakelijk zuur in overmaat van de hoeveelheid die vereist is ter regeling van de pH, toe te voegen. De gehele hoeveelheid zuur in het gerede concentraat is tenminste equimolair met de bestaande hoeveelheid zilver, bij voorkeur in overmaat, bijv. 100 g zuur per liter concen-40 traat.

8700749 -5-

Het concentraat kan worden gemengd met waterstofper-oxyde van 35-50 gew.% (in water) in een volumeverhouding van 1:9 en 90 tot 1:199, Het ontstane gereed-voor-gebruik middel heeft aan Ag concentratie tussen 0,05 en 0,01 gew.%.

5 Bij een verhouding van boven 1:199 , verliest het produkt de zilver/waterstofperoxyde synergetische kenmerken. Bij een verhouding van minder dan 1:99, ontstaat de mogelijkheid dat het zilver uit het mengsel zal neerslaan. Het produkt binnen de bovenvermelde grenzen heeft een bewaartijd van 1Q tenminste twee jaar.

De concentratie van toegevoegd waterstofperoxyde kan voor bepaalde toepassingen gemakkelijk uitlopen op 35 gew.%, maar het produkt ontleed sneller en de mate van desinfectering is lager dan die welke wordt verkregen door ge-15 bruik te maken van 50 gew.% waterstofperoxyde.

Gen hernieuwde homogenisering van het concentraat voor menging daarvan met homogeen peroxyde is noodzakelijk, hetgeen is toe te schrijven aan de stabiele homogeniteit van het concentraat.

20 Desinfecterende middelen van dit type kunnen gemengd met waterstofperoxyde en gereed voor gebruik, in flessen worden gedaan voor gebruikelijk transport en in verkoophou-ders, die kunnen zijn uitgerust met een veiligheidstoestel ter vermindering van elke overmatige gasdruk, bijv. een druk-25 verlichtingsklep. De chemische middelen kunnen het in dergelijke containers uithouden bij een temperatuur tussen 4 en . 25°C gedurende ongeveer 2 jaar zonder enig gevaar. Bij hogere temperaturen wordt een langere periode van bewaren niet aanbevolen, omdat waterstofperoxyde de neiging heeft gas vrij 30 te maken.

De nieuwe desinfecteermiddelen zijn geschikt voor het steriliseren van water, voedingsstoffen en dierevoeder, stationaire oppervlakken, etc. Het concentraat wordt in zeer kleine hoeveelheden toegevoegd, in het algemeen in een bedrag 35 tot ongeveer 10-75 dpm wanneer het wordt toegevoegd als een zogenaamd "materie desinfecteringsmiddel" aan zaken als badwater, drinkwater, voedsel, kokend water, etc. of het wordt gebruikt als een 0,1-2 gew.% oplossing voor oppervlaktedes-infectering. De produkten of voorwerpen die zijn gedesinfec-40 teerd met deze nieuwe middelen vertonen absoluut geen veran- 8700749 -6- dering in smaak, geur of uiterlijk, zijn niet-toxisch, doen geen huidirritaties ontstaan en ook geen benadelingen van de gezondheid of verwondingen, en zijn volledig inert ten opzichte van gewone materialen zoals beton, hout, steen, glas, 5 metalen, porcelijn, ardewerk, kunststoffen, textiel, etc.

Het gereed-voor-gebruik middel heeft een pH van ongeveer 2, en dient te worden geregeld op deze pH, als dat noodzakelijk is, bij voorkeur door toevoeging van een extra hoeveelheid van het organisch zuur dat al aanwezig is in de 10 samenstelling. In tegenstelling met chloor, verandert het middel zelf de pH van het produkt waaraan het is toegevoegd, niet, in de eerste plaats omdat slechts kleine hoeveelheden behoeven te worden gebruikt. Het kan worden gebruikt binnen ruimere temperatuurgrenzen dan chloor, ook, met name tussen 15 0 en 95°C , en het desinfecterend effect neemt toe met de stijgende temperatuur.

In de bovengegeven concentraties zijn de nieuwe mid- delen ruimschoots in staat pathogene kiemen te niet te doen gaan. Zij bestrijden, onder andere, Gram-positieve en Gram-20 negatieve bacteriën, bacteriofage, virus, etc., zoals E.. coli, Proteus mirabilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus faecalia, Pseudomonas aeruginosa, Mycobacterium tuberculosis, Candida albicans, etc.

De nieuwe middelen zijn bijzonder geschikt voor ste-25 rilisatie: In de voedingsmiddelen en dierevoedselindustriën, daaronder begrepen de conservenindustrie, ter conservering van verse produkten, voor het verwerken van vis voor gedeeltelijke of gehele conservering, en voor desinfectering in slachthuizen; in de drankenindustrie, en in brouwerijen, 30 voor de toebereiding van mineraalwater, bij de bereiding van wijn en sterke dranken, bij de bereiding van vruchte-en groentesappen, voor de desinfectering van flessen en vaten, en in aan concentraten toe te voegen water; in water-desinfectering voor dringwater in bronnen of bewaarhouders, 35 in zwembaden, en in hete borrelbaden; en voorts in melkfabrieken, in boerderijen, in de chemische en farmaceutische industrie, in laboratoria en ziekenhuizen, ter bereiding van ziekten, etc.

In de volgende voorbeelden is alles weergegeven in 40 gewichtspercentages tenzij anders vermeld.

8700749 -7-

Voorbeeld I.

Bij boven 20°C en onder rood licht werd 75% fosfor-zuur langzaam en in porties onder roeren toegevoegd aan 1 liter volledig gedejoniseerd water totdat de pH gelijk 5 was aan of minder dan 1,6. Het mengsel werd geroerd en verhit tot 55°C en werd gemengd met 140 g zilvernitraat onder roeren. Het roeren werd voorgezet totdat volledige homogenisering optrad.

Men liet de oplossing afkoelen tot ongeveer 25-30°C, 10 75% fosforzuur werd daarna langzaam in porties onder roeren toegevoegd, zodat de gehele hoeveelheid fosforzuur gelijk was aan 100 g in oplossing. Het mengsel liet men daarna zonder roeren kamertemperatuur (20-25°C) bereiken, bij welke punt 50 g wijnsteenzuur werd toegevoegd.

15 Het ontstane mengsel werd vervolgens gehomogeniseerd, in dit bijzondere geval na toevoeging van 20 g gelatine, die werd ingero'erd bij een temperatuur boven 20°C. Een kristalheldere oplossing ontstond.

Hetzelfde resultaat zou zijn bereikt als, in plaats 20 van fosforzuur, 65% salpeterzuur of 37% zoutzuur of 69% zwavelzuur was toegevoegd voor een totale toevoeging van 100 g 2uur; en/of als het zilvernitraat was vervangen door 135 g zilversulfaat of 124 g zilverchloride of 176 g natrium/silverchloridecomplex (AgNaC^); en/of als 25 in plaats van wijnsteenzuur, 50 g citroenzuur of 50 g van een mengsel van citroenzuur en wijnsteenzuur, was toegevoegd.

Voorbeeld IX.

Ter bereiding van 11 liter concentraat werd 1 liter 30 gedestilleerd water langzaam en in porties gemengd bij ongeveer 55°C met 850 g natrium of kaliumbenzoaat. Het roeren werd daarna stopgezet, en het mengsel werd op 55°C gehouden.

In een afzonderlijke houder werd 8350 g colloldale zilveroplossing (12 g per liter Ag in 5% waterige poly-35 hydroxy-carbonzure oplossing van Degussa AG) langzaam en in porties toegevoegd aan 75% fosforzuur, 65% salpeterzuur of 69% zwavelzuur ter levering van een oplossing met een pH minder dan of gelijk aan 1,6, en het mengsel werd verwarmd tot 55°C.

8700749 -8-

Aan dit mengsel werd daarna 1100 g van het hierboven toebereide waterig natrium of kaliumbenzoaat toegevoegd/ en het mengsel werd goed gehomogeniseerd. Vervolgens liet men het zonder roeren afkoelen tot kamertempe-5 ratuur (20-25°C). Aan het gekoelde mengsel werd daarna onder roeren een hoeveelheid van hetzelfde anorganisch zuur toegevoegd ter regeling van de pH zodat de gehele hoeveelheid zuur gelijk was aan 800 g. De toevoeging werd langzaam en in porties onder roeren uitgevoerd. Dit deed 10 het mengsel goed homogeniseren. Door toevoeging van 200 g gelatine bij een minimum van 20°C en hernieuwde homogenisering werd een concentraat verkregen dat goed geschikt was om zwembaden te desinfecteren; ultraviolet straling tastte de samenstelling tijdens gebruik niet aan.

15

Voorbeeld III.

Vijf liter concentraat, verkregen volgens voorbeeld I, werd bij een volumeverhouding van 1:99 gemengd met 50 volume.% H202, bij kamertemperatuur, onder rood licht, 20 en in een retort vervaardigd uit roestvrij staal, totdat gehomogeniseerd was. Nadat de vorming van bellen was opgehouden, werd het produkt in flessen gebracht. Dit pro-dukt was bijzonder geschikt voor desinfectering op lange termijn, in het bijzonder bij hoge temperaturen, bijvoor-25 beeld als een additief voor hete borrelbaden, in kringloop teruggeleid water voor waterzuiveringsinstallaties, etc., bij voorkeur in een concentratie van 40 tot 75 dpm.

Voorbeeld IV.

30 Elf liter concentraat, verkregen volgens voorbeeld II, werd verwerkt in een verhouding van 1:199, zoals in voorbeeld III, met 50 volume.% H202 tot een gereed produkt. Het ontstane produkt is bijvoorbeeld geschikt voor desinfectering van drinkwater in een concentratie van 10-34 35 dpm, of voor de oppervlaktedesinfectering in een 0,1 tot 2%'s oplossing.

-conclusies- 8700749

Claims (10)

1. Werkwijze voor het bereiden van een bij bewaren stabiel, helder concentraat dat, bij menging met waterstof-peroxyde, een desinfecteringsmiddel vormt, met het kenmerk , dat men een oplossing van een waterig an-5 organisch zuur met een pH minder dan of gelijk aan 1,6 in gedeioniseerd water bij tussen 50 en 60°C mengt met colloï-daal zilver, zilverzout of zilverzoutcomplex in een hoeveelheid van bij benadering 95-105 g Ag per liter, waarbij de aanwezige hoeveelheid zuur tenminste equimolair met de 10 aanwezige zilvercomponent is; de verkregen waterige zure oplossing afkoelt tot tussen 25 en 30°C; en daaraan een • organisch zuurstabilisator toevoegt, en naar keuze gelatine.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het kenmerk , dat als anorganisch zuur fosforzuur, salpe- 15 terzuur, zwavelzuur, broomwaterstofzuur of boorzuur wordt gebruikt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2,met. het kenmerk , dat als zilververbinding zilvernitraat, zilversulfaat, zilverchloride, natrium/zilverchloridecomplex, 20 zilverbenzoaat, zilvercarbonaat, zilverfluoride, zilver (I) oxyde of zilver (II) oxyde wordt gebruikt.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, m e t h e t kenmerk , dat als organisch zuurstabilisator wijnsteenzuur of citroenzuur wordt gebruikt.

5. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk , dat colloïdaal zilver wordt gebruikt met ongeveer 5 gew.% polyhydroxy-carbonzuur.

6. Werk-wijze volgens conclusie 3, m e t. h e t kenmerk, dat als organisch zuurstabilisator benzoezuur 30 wordt gebruikt. 8700749 .· ; ’

7. Werkwijze volgens conclusie 1, in hoofdzaak als beschreven in voorbeeld I of II.

8. Voortbrengsel, bereid onder toepassing van de werkwijze van één of meer van de conclusies 1 tot en met 7.

9. Werkwijze voor het bereiden van een desinfecterings- middel, met het kenmerk, dat men bij een temperatuur van tenminste 20°C en naar keuze onder rood licht een concentraat, bereid volgens de werkwijze van één of meer van de conclusies 1 tot en met 7, mengt met 10 35-50 vol.% waterig waterstofperoxyde in een verhouding tussen 1:99 en 1:199 concentraat tot ’-waterig water stofperoxyde, zodat de ontstane samenstelling een Ag concentratie tussen 0,05 en 0,01 gew.% heeft.

10. Desinfecteringsmiddel, verkregen onder toepassing 15 van de werkwijze volgens conclusie 9. 8700749