氨基磺酸或其盐，与铵盐和/或胺的组合或其他含卤素的杀生物剂在造纸领域的应用制造技术

本发明专利技术公开了氨基磺酸或其盐，与铵盐和/或胺的组合或其他含卤素的杀生物剂在造纸领域的应用。本发明专利技术公开了一种组合物和其使用方法，所述组合物包括：卤素源、尿素和不包括尿素的额外的卤素稳定剂、可选地浓度为足以向所述组合物提供大于10的pH的碱；和可选地所述组合物不包括稳定化的溴化合物。此外，公开了用于降低工艺流中生物活性的方法。所述方法包括向工艺流提供所述组合物。通过具有最佳化的卤素与稳定剂的混合比例以及铵盐与氨基磺酸或氨基磺酸盐的混合比例，既增加作为杀生物剂的组合物的功效而且避免对存在与水流中的其他化学品的有害影响。

Aminosulfonic acid or its salts, combinations with ammonium salts and/or amines or other halogen-containing biocides for papermaking applications

The invention discloses the application of sulfamic acid or its salts, a combination of ammonium salt and/or amine or other halogen-containing biocides in the field of paper making. The invention discloses a composition and its use method, which comprises a halogen source, urea and an additional halogen stabilizer excluding urea, an alkali with an optional concentration sufficient to provide a pH greater than 10 to the composition, and an optional composition excluding a stabilized bromide compound. In addition, a method for reducing biological activity in a process flow is disclosed. The method includes providing the composition to the process flow. By optimizing the mixing ratio of halogen to stabilizer and ammonium to aminosulfonate or aminosulfonate, the efficacy of the composition as a biocide is increased and harmful effects on other chemicals present in the water stream are avoided.

【技术实现步骤摘要】
氨基磺酸或其盐，与铵盐和/或胺的组合或其他含卤素的杀生物剂在造纸领域的应用本申请是申请日为2011年10月21日，申请号为201110328654.3，专利技术名称为“氨基磺酸或其盐，与铵盐和/或胺的组合或其他含卤素的杀生物剂在造纸领域的应用”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用无。关于联邦资助的研究或开发的声明不适用。
技术介绍
至少一项专利技术涉及用于降低工艺流如含水工艺流中生物活性的组合物和方法。工艺流中的生物活性因各种原因而存在问题，包括但不限于卫生问题、工艺设备效率问题和产品质量问题。例如，在造纸工艺中，高生物活性水平对设备运行具有有害影响。与制造特定类型纸如薄纸/再生纸制品相关的问题更加显著，这是因为高真菌水平表现出两难境地，即提供足以稳定杀生物剂使得其不容易被消耗(良好的持续性)的杀生物剂方案和提供充足水平的杀生物剂以抵抗生物活性的周期性波峰(需要较少的稳定化/降低的持续性)之间的矛盾。而且，再生纤维的漂白/加工对造纸者表现出其他两难境地，这是因为造纸者要平衡再生纤维漂白/加工后的亚硫酸盐的加入(这会消除卤素如氯)与保持系统中的氯的需要，更具体地，保持造纸体系中氯的恒定水平而不加入更多的卤素/氯的需要之间的矛盾。因此，需要进一步改进杀生物剂-稳定剂配方和递送方法，其可以更有效且更环保的方式处理系统，如使用更少的氯/卤素，这也进一步降低卤素副产物的形成。至少一项专利技术涉及在稳定氧化剂杀生物剂上有效的方法和组合物。氧化剂杀生物剂如过氧化酸和卤素化学品如次氯酸钠已被广泛地用在纸浆和纸工业中。这些氧化剂杀生物剂在及时杀灭大量微生物上十分高效。不幸地，在它们被引入工艺水系统中后，氧化剂杀生物剂本身不稳定，且它们易于快速氧化且随时间丧失它们的效力。在含很高种群微生物的环境中，如在富含微生物能食用的有机和无机材料的工艺水中，大量微生物能存活直至氧化剂杀生物剂丧失效力。因此，除非有很多残留的杀生物剂存在，否则微生物种群将在氧化剂杀生物剂处理后迅速恢复。在一些情况中，耐卤素的菌株因重复引入的单一氧化剂杀生物剂而生长。这可导致系统受到失控的细菌生长的影响。(参见如教科书：Disinfection,Sterilization,andPreservation,第五版,SeymourS.Block,LippincottWilliams&Wilkins,(2001)至少在pp.31-57)。此问题由于在许多情况下氧化剂杀生物剂的重复应用是商业上不可行的事实而更加复杂。许多氧化剂杀生物剂对纸增亮剂、染料和生产商业上可接受的纸制品所需的其他添加剂具有不利的副作用。重复加入氧化剂杀生物剂也可腐蚀许多造纸机器。用于解决此问题的一种技术是稳定化氧化剂杀生物剂使其在长时间段内抑制微生物的生存力，同时减弱氧化物杀生物剂具有的对所得纸和造纸设备的负面影响。如美国专利3,328,294、3,749,672、3,170,883、5,565,109和7,651,622所述，先前在稳定化氧化剂杀生物剂上的尝试包括使用氨基磺酸、氨基磺酸盐稳定化的氯、一氯胺、DMH稳定化的卤素、AmBr-Cl2和有机氮稳定化的氯。尽管稍微稳定，但已证明这些尝试为比所需更低效的杀生物剂。N-氢源也已被用于稳定化氧化剂杀生物剂，但它们也不令人满意，这是因为它们是挥发性的且它们的剂量要求太严格。这种严格性阻碍了各种灵活的摩尔比例调节，此调节常需要适应使用其来处理的特定水系统的特殊条件。因此，对高效、与其它杀生物剂兼容且在剂量和浓度上可变的更高的稳定化卤素杀生物剂有明确需要和实用性。解决此问题的另一项技术描述在美国公开专利申请2006/0231505A和2003/0029812A1中，它们公开了杀生物剂混合物的应用。此混合物通常包括提供初始大量杀灭生物体的氧化剂卤素和提供更长效微生物抑制的另一种更长效但低效的杀生物剂。不幸地，许多杀生物剂本身与其它杀生物剂不相容，且应用各种具有它们自身制备和加入的问题的多种杀生物剂需要在复杂应用设备上的过度投资。而且，多种杀生物剂投放器被安装在沿造纸生产线的各个点上，因此极大增加了成本和加入杀生物剂的复杂性。因此，需要简化生产杀生物剂和投放方法。除非另有说明，此部分描述的技术并非承认本文引用的任何专利、出版物或其它信息相对于本专利技术是“现有技术”。此外，此部分不应理解为已进行了研究或没有37CFR§1.56(a)中定义的其它相关信息存在。
技术实现思路
本专利技术的至少一个实施方式涉及一种组合物，该组合物包括：卤素源、尿素和不包括尿素的额外的卤素稳定剂、可选地浓度为足以向所述组合物提供大于10的pH的碱。可选地，该组合物不包括稳定化的溴化合物。该稳定剂可包括由以下组成中的一项：N-氢化合物、氨、铵盐、氨基磺酸铵、硫酸铵、氨基磺酸、氨基磺酸钠、氰尿酸、琥珀酰亚胺、尿素、甘脲、甘氨酸、氨基酸和他们的任意组合。稳定剂可包括各自起到卤素稳定剂功能的至少两种物质组合物。卤素源可选自由至少以下一种组成的组：氯源、碱性次卤酸盐、Cl2气、NaOCl、Ca(OCl)2和电产生的氯。该组合物可包括：碱性次卤酸盐、尿素和氨基磺酸铵。尿素和额外的卤素稳定剂彼此可为50:50的比例。本专利技术的至少一个实施方式涉及一种用于降低工艺流中生物活性的方法，包括将组合物提供给工艺流。所述组合物可以以下加入方式被加入到工艺流中：形成浓度为足以保持最终组合物中pH大于10的至少一种碱和碱性次卤酸盐的混合物，且随后混合所述混合物与包含尿素和所述额外的稳定剂的第二混合物，其中所述随后混合可选地用T-混合器完成。工艺流可为造纸工艺流。造纸工艺为选自由以下组成的组的工艺：薄纸(tissue)和/或纸巾(towel)、纸板(board)；包装；打浆；和循环打浆。工艺流可包含真菌。工艺流可具有2ppm至50ppm的亚硫酸盐浓度。该方法可进一步包括在加入所述组合物之前和之后，监测工艺流中的生物活性。生物活性可通过以下监测：从所述工艺流中取样并将所述样品涂到培养皿或类似设备上或通过测量来自工艺流的样品的ATP水平，或通过从所述工艺流取样且监测溶解氧和可选地所述样品的氧化还原电位和可选地通过增加或减少一种或多种加入所述工艺流中的化学品的量来响应，其中所述化学品包括所述组合物。该方法可进一步包括加入第二组合物至包含卤素、尿素且不包括额外的N-氢化合物的所述工艺流。本专利技术的至少一个实施方式涉及一种防止工艺水流中微生物生长的方法。该方法包括将组合物加入至工艺水流中的步骤。该组合物包括：卤素源、包含任意比例的含硫物质与尿素和/或硫酸铵的混合物的卤素稳定剂，和可选的碱。含硫物质包括氨基磺酸或其等价的盐。卤素源中氨基磺酸与卤素原子的摩尔比例大于2:1。含硫物质可进一步包括氮稳定剂。氮稳定剂可为选自由硫酸铵、氨基磺酸钠和它们的任意组合组成的组中的一种。卤素与含硫物质中全部硫的摩尔比例大于2:1。碱可为氢氧化钠。卤素可为氯、次氯酸钠、1,3,5-三氯异氰脲酸(TCCA)、1-溴-3-氯-5,5-二甲基-2,4-咪唑烷二酮(1-bromo-3-chloro-5,5-dimethyl-2,4-imidazolidedione,BCDMH)和1,3-二氯-5,5-二甲基2,4-咪唑烷二酮(1,3-dichl本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止工艺水流中微生物生长的方法，包括：将组合物引入所述工艺水流中，所述组合物包括：卤素源，包含任意比例的含硫物质与尿素和/或硫酸铵的混合物的卤素稳定剂，和可选的碱，其中所述含硫物质包括氨基磺酸或其等价的盐，且所述卤素源中卤素原子与氨基磺酸的摩尔比例大于2:1，并且其中所述组合物不包括稳定的溴化合物。

【技术特征摘要】
1.一种防止工艺水流中微生物生长的方法，包括：将组合物引入所述工艺水流中，所述组合物包括：卤素源，包含任意比例的含硫物质与尿素和/或硫酸铵的混合物的卤素稳定剂，和可选的碱，其中所述含硫物质包括氨基磺酸或其等价的盐，且所述卤素源中卤素原子与氨基磺酸的摩尔比例大于2:1，并且其中所述组合物不包括稳定的溴化合物。2.如权利要求1所述的方法，其中所述含硫物质进一步包括氮稳定剂。3.如权利要求1所述的方法，其中所述氮稳定剂为选自由硫酸铵、氨基磺酸钠和它们的任意组合组成的组中的一种。4.如权利要求1所述的方法，其中所述的卤素与含硫物质中全部硫的摩尔比例大于2:1。5.如权利要求1所述的方法，其中所述碱为氢氧化钠。6.如权利要求1所述的方法，其中所述卤素为氯、次氯酸钠、1,3,5-三氯异氰脲酸、1-溴-3-氯-5,5-二甲基-2,4-咪唑烷二酮和1,3-二氯-5,5-二甲基2,4-咪唑烷二酮。7.如权利要求1所述的方法，进一步包括首先将碱加入氨基磺酸和随后加入尿素和/或硫酸钠的步骤。8.如权利要求1所述的方法，其中所述工艺水流富含微生物的食物，使得单一的卤素氧化剂杀生物剂不能有效消灭微生物种群但所述组合物可以消灭。9.如权利要求1所述的方法，其中所述工艺水流为选自由冷却塔水流和造纸工艺水流组成的组中的一种。10.如权利要求2所述的方法，其中氨基磺酸或其盐与氮稳定剂的比例以在更重要的关注杀生物效力和对所述工艺水流...

【专利技术属性】
技术研发人员：温力图，劳拉·E·里斯，安德鲁·J·库珀，伊丽莎·M·卢特，卢玉梅，沈建坤，
申请(专利权)人：纳尔科公司，
类型：发明
国别省市：美国,US