用于消毒的方法和系统技术方案

本公开涉及用于通过直接在待消毒表面上的反应层中原位形成过酸来对体积空间内的表面进行消毒的方法和系统。特别地，过氧化物化合物和有机酸化合物依次分散在体积空间中，在两反应物在待消毒的表面上彼此接触之前防止形成过酸。过酸反应物化合物可以作为带静电荷的液滴或作为蒸气分散。特别地，提供了一种用于通过静电喷雾相继分散过酸反应物化合物的系统。

Methods and systems for disinfection

The present disclosure relates to a method and system for disinfecting surfaces in volume space by directly forming peracid in situ in the reaction layer on the surface to be disinfected. In particular, peroxide compounds and organic acid compounds are dispersed in volume space in turn to prevent the formation of peracid before the two reactants contact each other on the surface to be disinfected. The peracid reactant compounds can be dispersed as droplets with electrostatic charge or as vapors. In particular, a system for successive dispersing of peracid reactant compounds by electrostatic spray is provided.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于消毒的方法和系统
本专利技术属于消毒和灭菌方法的领域。
技术介绍
需要一种廉价、有效、但安全且方便的方法来最小化与我们相互作用的物体的微生物负荷。此外，这种方法必须不能遗留对未来治疗具有抗性的微生物。医院和医疗护理设施中不可接受的高感染率主要证明了这种需求。但是，尤其是日托设施、学校、食品工业和旅游业也存在问题。另外，由于对几乎所有已知抗生素具有抗性的微生物正变得更加常见，这些问题变得更加严重。据预测，我们会很快进入后抗生素时代，这与前抗生素时代相似，即使是轻微的感染也会危及生命。因此，需要一种杀死几乎所有微生物的方法，其防止微生物产生抗性，并且使用对可能暴露于微生物的人、宠物和其他有益生命无害的成分化合物。实现这一目标的潜在方法是利用对人类相对安全但具有杀生物作用的成分和方法。在抗生素时代之前的几个世纪，人类已经安全地使用了天然杀生物剂。众所周知，醋可以保护食品免受微生物的影响，许多食物被腌制证明了这一点。乙醇(饮用酒)也已使用多年。例如，在欧洲，酿造和饮用葡萄酒或啤酒而不是当地水的中世纪僧侣具有长得多的寿命。此外，某些香料、精油和蜂蜜也具有抗微生物特性。最近，过氧化氢已经被证明可以对抗微生物，长期以来，过氧化氢是在动物与侵扰它们的微生物的长期斗争中进化而来的内在方法。电流具有杀生物效应。此外，太阳光以紫外波长发射能量，这种能量以其杀生物特性为人所知。这些安全的杀生物剂的问题在于，每种杀生物剂各自并非对所有类型的微生物是有效的，并且几种目标微生物已经发展出针对这些杀生物剂的防御机制。然而，已证明两种或多于两种的这些杀生物剂的组合能够协同工作以增强每种杀生物剂的效果。特别是，将过氧化氢和乙酸(醋的主要成分)结合形成过氧乙酸已被证明是特别有效的。在美国专利第6692694号、第7351684号、第7473675号、第7534756号、第8110538号、第8696986号、第8716339号、第8987331号、第9044403号、第9050384号、第9192909号、第9241483号和美国专利公开第2015/0297770号和第2014/0178249号中描述了几种利用过酸(包括过氧乙酸)的方法、设备和消毒系统，其公开通过引用整体并入本文。然而，使用过酸的最大缺点之一是它们易于水解以产生普通酸、以及氧气或水。因此，过氧乙酸具有有限的储存稳定性和短的保存期限。美国专利第8034759号中详细描述了过氧乙酸的不稳定性，其公开通过引用整体并入本文。通常，可商购的产品含有其他成分来解决这个问题，通过包括大量过量的过氧化氢以驱使平衡向过酸形式移动；或包括稳定剂，例如其他酸、氧化剂、和表面活性剂。一些方法通过要求将过酸组合物的各个成分混合在一起并随后在对目标进行消毒或灭菌的位置和时间施用，以防止运输和储存期间的降解。然而，这些方法仍然需要难以获得的昂贵添加剂如多元醇、酯和过渡金属，以及特定的反应条件。作为稳定过酸组合物的措施的非限制性实例，美国专利第8716339号描述了一种消毒系统，其包括含有第一溶液的第一区室，该第一溶液包含醇、有机羧酸、和过渡金属或金属合金；以及含有第二溶液的第二区室，该第二溶液包含过氧化氢。在消毒之前，系统配置成在将混合物分配到表面上之前混合第一溶液和第二溶液。在分配之前混合第一溶液和第二溶液以在消毒系统中形成过酸，但是在溶液混合和混合物到达被污染表面之间的时间段内，需要过渡金属的存在以帮助稳定过酸。类似地，美国专利第8110538号描述了含有过氧化物和过酸的杀微生物、抗微生物和去污组合物，其中平衡反应产物与光反应性表面活性剂和聚合物组合，其中聚合物与过酸和过氧化物相互作用。这种平衡反应产物包括有机酸，例如乙酸和其他羧酸。通过包含过量的过氧化氢和有机酸，该组合物利用LeChatelier的原理来驱使平衡向与过酸水解相反的方向移动，从而稳定组合物中过酸的存在。此外，通过与组合物中的过酸和过氧化物形成加合物和化学络合物，聚合物还起到稳定剂的作用。在上述两个实例中，另外添加的成分用于在将过酸组合物分配到待消毒的表面上之前稳定过酸组合物。然而，这些成分昂贵、相对稀有，并且在待消毒的环境中可能具有不希望的作用。这种不希望的作用通常包括在处理过的表面和表面区域上留下残留物、膜、污渍和刺激性气味，这些需要时间、金钱和劳力，才可以将其去除，如果其能被去除的话。即使这些不希望的作用可以在以后得到补救，但仍会存在已知的与将悬浮颗粒或过酸分散到环境中以试图对该环境进行消毒有关的安全问题。选定的空气传播化学品的急性暴露指南水平(AcuteExposureGuidelineLevelsforSelectedAirborneChemicals),国家研究委员会(美国)急性暴露指南水平委员会(NationalResearchCouncil(US)CommitteeonAcuteExposureGuidelineLevels)，第327页至第367页，第8卷，2010中详细描述了安全性数据和推荐的暴露水平，其公开内容通过引用整体并入本文。因此，仍然需要使用同时为有效、方便、和安全的过酸，同时使用便宜且易获得的材料的杀菌和消毒方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种使用过酸化学物质对表面进行消毒的方法，同时消除了在接触表面之前的任何时间点与形成过酸相关的不稳定性问题和人身安全问题。本专利技术提供了通过在单独的应用步骤中分散过酸反应物化合物并直接在表面上原位形成过酸来对表面进行消毒的改进方法。在一些实施方案中，通过仔细选择彼此协同作用的基本上不同的机制来实现广泛和完全的微生物杀灭，使得没有微生物可以产生使后代产生抗性的突变。在进一步的实施方案中，本文所述的方法可提供防护性涂层，其可保护某些表面免受腐蚀和/或微生物污染。在一些实施方案中，提供了一种对需要在体积区域或空间内消毒的表面进行消毒的方法，包括以下步骤：a)将包含第一过酸反应物化合物的第一含水组合物的多个液滴分散到体积空间中，该第一过酸反应物化合物是过氧化物化合物或能够与过氧化物化合物反应形成过酸的有机酸化合物；b)用足够的时间使第一含水组合物分布在整个体积空间中，并在表面上沉积和聚结成层；c)将包含第二过酸反应物化合物的第二含水组合物的多个液滴分散到体积空间中，该第二过酸反应物化合物是第一过酸反应物化合物中的另一种；d)用足够的第二时间使第二含水组合物的液滴沉积在第一含水组合物的聚结层上以形成反应层，从而在反应层上原位形成过酸并对表面进行消毒。在一些实施方案中，包含有机酸化合物的组合物的pH小于或等于约7。在进一步的实施方案中，反应层的pH小于或等于约7。在一些实施方案中，分散的过氧化物化合物的化学计量量等于或大于分散的有机酸化合物的化学计量量。在一些实施方案中，一种或多于一种含水组合物具有挥发性，使得至少90％的反应层可以在形成的30分钟内蒸发。在进一步的实施方案中，至少95％的反应层可以在标准条件下于形成的30分钟内蒸发。在更进一步的实施方案中，至少99％的反应层可以在形成的30分钟内蒸发。在更进一步的实施方案中，至少99.5％的反应层可以在形成的30分钟内蒸发。在更进一步的实施方案中，至少99.7％的反应层可以在形成的30分钟内蒸发。在更进一步的实施方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对体积空间内需要消毒的表面进行消毒的方法，其包括以下步骤：a)将包含第一过酸反应物化合物的第一含水组合物的多个液滴分散到所述体积空间中，所述第一过酸反应物化合物是过氧化物化合物，或是能够与过氧化物化合物反应形成过酸的有机酸化合物；b)用足够的时间使所述第一含水组合物分布在整个体积空间中，并在所述表面上沉积和聚结成层；c)将包含第二过酸反应物化合物的第二含水组合物的多个液滴分散到所述体积空间中，所述第二过酸反应物化合物是所述第一过酸反应物化合物中的另一种；和d)用足够的第二时间，使所述第二含水组合物的液滴沉积在所述第一含水组合物的聚结层上以形成反应层，从而在所述反应层上原位形成过酸并对所述表面进行消毒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.26 US 62/341,7991.一种对体积空间内需要消毒的表面进行消毒的方法，其包括以下步骤：a)将包含第一过酸反应物化合物的第一含水组合物的多个液滴分散到所述体积空间中，所述第一过酸反应物化合物是过氧化物化合物，或是能够与过氧化物化合物反应形成过酸的有机酸化合物；b)用足够的时间使所述第一含水组合物分布在整个体积空间中，并在所述表面上沉积和聚结成层；c)将包含第二过酸反应物化合物的第二含水组合物的多个液滴分散到所述体积空间中，所述第二过酸反应物化合物是所述第一过酸反应物化合物中的另一种；和d)用足够的第二时间，使所述第二含水组合物的液滴沉积在所述第一含水组合物的聚结层上以形成反应层，从而在所述反应层上原位形成过酸并对所述表面进行消毒。2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少约99.0重量％、优选至少约99.5重量％或约99.9重量％的所述第一含水组合物和所述第二含水组合物、至多基本上全部的所述第一含水组合物和所述第二含水组合物包含在20℃下标准蒸气压为至少约1.0mmHg的化合物。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述第一含水组合物和所述第二含水组合物基本上不含表面活性剂、聚合物、螯合剂、和金属胶体或纳米颗粒。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，分散在所述体积空间中的第一含水组合物的多个液滴中的大多数的有效直径为至少约1微米，优选至少约5微米、约10微米、约15微米、约20微米、约25微米、约30微米、约35微米、约40微米、约45微米、约50微米、约60微米、约70微米、约80微米或约90微米、至多约100微米，优选有效直径为约10微米至约25微米，更优选有效直径为约15微米。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，分散的第一含水组合物的量足以提供有效均匀厚度为至少约1微米、至多约20微米，优选有效均匀厚度为约3微米至约8微米的所述第一含水组合物的聚结层。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，分散的第二含水组合物的量足以提供有效均匀厚度为至少约1微米、至多约20微米，优选有效均匀厚度为约3微米至约8微米的所述反应层。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，分散的过氧化物化合物的化学计量量等于或大于分散的有机酸化合物的化学计量量。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，包含有机酸化合物的含水组合物的pH小于或等于约7。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中：a)所述第一过酸反应物化合物是过氧化物化合物，特别是过氧化氢，和b)所述第二过酸反应物化合物是有机酸化合物；特别是选自以下的有机羧酸：甲酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸、草酸、丙酸、乳酸、丁酸、戊酸和辛酸；更特别是乙酸。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述第一含水组合物包含至少约0.1重量％的过氧化氢，包括至少约0.5重量％、约1重量％、约2重量％、约4重量％、约6重量％、约8重量％、约10重量％、约12重量％、约14重量％、约16重量％、约18重量％、或约20重量％、至多约25重量％，特别是约5％至约15重量％的过氧化氢，更特别是约10重量％的过氧化氢。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述第二含水组合物包含至少约0.5重量％的乙酸，包括至少约1重量％、约2重量％、约5重量％、约10重量％、约15重量％、约20重量％、约25重量％、约30重量％、约35重量％、约40重量％、或约45重量％、至多约50重量％，特别是约2％至约20重量％的乙酸，更特别是约10重量％的乙酸。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述第一含水组合物和所述第二含水组合物中的至少一种还包含醇，特别是至少约0.05重量％的醇，包括至少约0.1重量％、约1重量％、约5重量％、约10重量％、约15重量％、约20重量％、约25重量％、约30重量％、约40重量％、约50重量％、或约60重量％、至多约70重量％，更特别是约1重量％至约25重量％的醇，甚至更特别是约15重量％的醇。13.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·拉塞尔·马克斯伯里，尤金·J·庞什里，
申请(专利权)人：马克斯伯里布鲁佩尔有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US