杀生物剂组合物和处理水的方法_2

文档序号:9220605阅读:来源:国知局
苯并噻唑、亚甲基二硫氰酸酯(MBT)及其组 合。
[0023] 氧化性杀生物剂的实例包括氯、碱金属和碱土金属次氯酸盐、次氯酸、氯化异氰脲 酸酯、溴、碱金属和碱土金属次溴酸盐、次溴酸、氯化溴、二氧化氯、臭氧、过氧化氢、过氧化 合物如过乙酸、过甲酸、过碳酸盐或过硫酸盐、卤代乙内酰脲,例如单卤代二甲基乙内酰脲 如单氯二甲基乙内酰脲,或二卤代二甲基乙内酰脲如氯溴二甲基乙内酰脲,一氯胺、一溴 胺、二卤代胺、三卤代胺、与其它含氮化合物如脲反应的活性卤素化合物,以及其组合。
[0024] 用于制浆和造纸工艺中的最常见类型的非氧化性杀生物剂包括2-溴-2-硝基 丙-1,3-二醇、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、DBNPA、正辛基-异噻唑啉-3-酮、MBT、 季铵化合物类、THPS和戊二醛。
[0025] 在一个实施方案中,该杀生物剂选自戊二醛、2, 2-二溴-3-次氮基丙酰胺 (DBNPA)、2-溴-2-硝基丙-1,3-二醇(Bronopol )、5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮 (CMIT)、正烷基二甲基苄基氯化铵、二癸基二甲基氯化铵(DDAC)、链烯基二甲基乙基氯化 铵、四羟甲基硫酸鱗(THPS)。使用这些杀生物剂的优势在于在工艺水中它们均能使微生物 快速灭活。
[0026] 在一个实施方案中,该杀生物剂是2, 2-二溴-2-氰基乙酰胺(也称为2, 2-二 溴-3-次氮基丙酰胺或二溴次氮基丙酰胺,DBNPA),其是具有124. 5°C的熔点、约15 000 毫克/升的20°C下的水溶解度和9. 00 E-4毫米汞柱的20°C下的蒸气压的白色结晶粉末。 DBNPA在酸性和碱性条件下均易于水解。尽管DBNPA与许多化学类别,包括氧化剂相容,其 将容易地与亲核试剂和含硫还原剂反应。DBNPA是一种非氧化性杀生物剂,并且其并非溴释 放性杀生物剂。DBNPA类似于典型卤素杀生物剂那样起作用。DBNPA与微生物共有的含硫亲 核试剂如谷胱甘肽或半胱氨酸的反应是其抗微生物作用模式的基础。不同于其它硫醇反应 性杀生物剂,其作用使得硫醇基氨基酸如半胱氨酸超出二硫化物物类的形成而被氧化。该 反应不可逆地破坏细胞表面成分的功能、中断跨细胞膜转运并抑制关键生物学功能。
[0027] 该载体通常对水具有低溶解度,如约10-15% (在20°C下)、或小于约5%、或甚至小 于约1%。该载体通常不会在水中形成单独的相,但是其会形成胶体。然而,该杀生物剂应基 本可溶于该载体,但是其不应与载体发生化学反应,因此该杀生物剂基本保持其活性。由此 形成的组合物稳定或基本稳定至少数周或数月,并且其不会分解或释放有害化合物。该载 体可以呈现为含有超过一种成分的载体组合物。在一个实施方案中,该载体组合物包含表 面活性剂。在一个实施方案中,该载体组合物包含稳定剂。该载体应当既具有亲水性又具 有疏水性,即其应当具有类表面活性剂的"皂类"结构和/或性质。在一个实施方案中,该 载体是消泡剂。
[0028] 消泡剂(防泡剂)是通常用于减少由于气体、含氮材料或蛋白质造成的起泡(这可 能会干扰处理)的物质。消泡剂的一般实例包括长链脂肪醇、有机磷酸酯、硅油等等。在本 发明中,该消泡剂还提高了该杀生物剂的溶解度。如果在该杀生物剂组合物中存在起泡化 合物,如表面活性剂,有利的是还向该组合物中添加消泡剂。
[0029] 该消泡剂可以呈现为含有超过一种成分的消泡剂组合物。该杀生物剂组合物作为 一个整体也可以定义为包含杀生物剂和一种或多种其它成分,如本文中所述的消泡剂成分 的杀生物剂组合物。在一个实施方案中,该载体或该消泡剂包含聚乙二醇(PEG)酯。在一 个实施方案中,该载体或该消泡剂包含具有表面活性剂活性的聚乙二醇酯,即还含有疏水 性部分。该疏水性部分可以是脂肪酸,如非水溶性脂肪酸或低水溶性脂肪酸。
[0030] 在一个实施方案中,该聚乙二醇酯是脂肪酸聚乙二醇酯。在一个实施方案中,该聚 乙二醇酯是妥尔油脂肪酸聚乙二醇酯。在一个实施方案中,该聚乙二醇的分子量为约300 至100 000道尔顿。在一个实施方案中,该聚乙二醇的分子量为约300至50 000道尔顿, 如约300至10 000道尔顿。在一个实施方案中,该聚乙二醇酯是妥尔油脂肪酸PEG 300酯 (数字表示该聚乙二醇以道尔顿为单位的平均分子量)。在一个实施方案中,该杀生物剂组 合物含有约20-50重量%的该聚乙二醇酯。在一个实施方案中,该杀生物剂组合物含有约 30-50重量%的该聚乙二醇酯。在一个实施方案中,该杀生物剂组合物含有约33-46重量% 的该聚乙二醇酯。
[0031] 基本上,该杀生物剂组合物中载体的量有利地尽可能尚以确保良好的稳定性和有 效地将杀生物剂输送至应用点。但是,该上限必须足够低以便能够向该杀生物剂组合物中 混入足够活性的杀生物剂和可能的其它助剂如矿物油和表面活性剂。50重量%的量被发 现满足这些要求。另一方面,如果载体如聚乙二醇(PEG)酯的量小于20重量%,由该杀生物 剂与该载体形成的胶束的稳定性倾向于降低,并且杀生物剂向覆有黏液的表面上的输送明 显变得不那么有效。在杀生物剂溶于该载体胶束中的溶解度、长期储存稳定性(如高达3个 月)方面的最佳杀生物剂组合物可以用约40重量%,如33-46重量%的载体量获得。
[0032] 在一个实施方案中,该消泡剂对该杀生物剂的重量比为1. 9:1至5:1。该杀生物 剂溶于该载体的溶解度限制了上限比,并且必须调节该组分的总量以便能够混入其它助 剂。在另一实施方案中,该消泡剂对该杀生物剂的重量比为2:1至3:1,或更甚至为2:1至 2. 5:1 〇
[0033] 在一个实施方案中,该杀生物剂组合物、该载体或该消泡剂组合物进一步包含油, 如矿物油或合成油。在一个实施方案中,该杀生物剂组合物含有约20-30重量%的矿物油。 在一个实施方案中,该杀生物剂组合物含有约23-28重量%的矿物油。在一个具体实例中, 该杀生物剂组合物含有约25重量%的矿物油。在一个实施方案中,该杀生物剂组合物含有 约30-50重量%的聚乙二醇酯和20-30重量%的矿物油。在一个具体实例中,该杀生物剂 组合物含有约46重量%的聚乙二醇酯,如妥尔油脂肪酸PEG 300酯,和约25重量%的矿物 油。该矿物油可以是在消泡剂中使用的任何合适类型的常规矿物油,如基础油,例如矿物油 类型AP/E core 150或类似物。
[0034] 基础油是赋予由精炼原油(矿物基础油)或通过化学合成(合成基础油)初始制得 的润滑等级油的名称。基础油通常定义为沸点范围在288至566°C (550至1050 °F)之间 的油,由具有18至40个碳原子的烃类组成。该油本质上可以是链烷烃或环烷烃,取决于分 子的化学结构。第I组基础油料含有小于90%的饱和物和/或大于0. 03%的硫,并具有大 于或等于80并小于120的粘度指数。
[0035] 粘度指数是表示温度变化对油的运动粘度的影响的无量纲经验值。液体随温度改 变粘度,在加热时变得不那么粘稠;油的粘度指数越高,其随温度改变粘度的倾向性越低。 矿物油可以具有约1000-1500的粘度(ASTM D5293),如对AP/E core 150为约1250。该粘 度指数(ASTM D2270)可以为50-150,更特别为80-120,如对AP/E core 150为约100。该 矿物油可以是溶剂中性的。
[0036] 表面活性剂通常是两亲性的有机化合物,意味着它们既含有疏水性基团(其尾部) 又含有
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