专利名称：使用气态二氧化氯给被包围空间去污染的制作方法
技术领域：
本发明涉及在减轻或消除腐蚀的条件下使用气态二氧化氯整治被包围 (enclosed)空间或给其去污染的方法。
背景技术：
二氧化氯(ClO2)用作杀菌剂是已知的。二氧化氯是一种强力的氧化剂和消毒剂， 其已被用于各种不同的气相应用(gas phase applications)，包括食物的消毒、气味控制、 排除炭疽菌和其它微生物的污染、霉菌整治、中国产墙板整治、医疗废弃物的消毒以及油气注井的增注。例如，在2001年发现含有炭疽杆菌芽孢(炭疽菌)的信件之后，二氧化氯气体被用于给华盛顿哥伦比亚特区的哈特参议院办公大楼去污染。第11/270，973号美国专利申请(美国专利公开号2006/0228253)公开了大规模使用二氧化氯气体来熏蒸和消毒的方法。类似地，在哥伦比亚特区、新泽西州和佛罗里达州发现炭疽菌之后，二氧化氯气被用来给那里的邮件处理和其他商用建筑物去污染。第11/576，498号美国申请(美国专利公开号2009/0081310)公开了有效和大规
模地使用二氧化氯来进行霉菌整治的方法。第61/173，844和61/252，422号美国临时申请公开了使用二氧化氯来原位整治现有建筑结构中的石膏板，以消除硫酸盐还原菌以及使与墙板接触的活性金属硫化物氧化的方法。尽管二氧化氯作为可行的熏蒸剂多次取得成功并得到普遍接受，但将其广泛地用作气相灭菌剂具有严重的缺陷。因为ClA是有高度氧化性的，其易于在熏蒸处理结束后腐蚀位于被包围结构内的某些物品。虽然二氧化氯对金属的腐蚀比氯要小在本领域内是众所周知的，但已显示二氧化氯的气相应用可导致建筑物内的某些金属(无论是结构自身或是位于其内的所容物)的腐蚀。本发明的一个方面是减轻建筑物内所容物，诸如电子设备(例如电话设备、计算机、复印机和其他电子办公设备)、家具等等的腐蚀，同时仍能使用气态二氧化氯实现成功的去污染。
发明内容
本发明涉及减轻在被包围容积内二氧化氯气相应用时的腐蚀的方法，包含以下步骤调节(climatizing)被包围容积至相对湿度不超过约56% ；生成二氧化氯气体；以及将二氧化氯气体以某有效的浓度时间(CT)值导入被包围容积，以达致目标生物杀灭或污染物的氧化的所期望的水平。本发明还涉及在被包围容积内二氧化氯气相应用的方法，包含以下步骤调节被包围容积至相对湿度等于)；生成二氧化氯气体；以及将二氧化氯气体以等于 y (ppmv-hrs)的二氧化氯CT值导入被包围容积，其中y等于6x2_870x+32100士 1000，χ为等于该％ RH的5和56之间的数字。本发明进一步涉及在被包围容积内二氧化氯气相应用的方法，包含以下步骤调节被包围容积，以达致约5%至约56%范围内的相对湿度(RH)；生成二氧化氯气体；以及将浓度在25 1^至10，OOOppmv范围内的二氧化氯气体导入被包围容积适当的时间，以达致等于 y(ppmv-hrs)的二氧化氯 CT 值；其中 y = 6x2_870x+32100士 1000，χ 为等于该％ RH 的 5 和56之间的数字。本发明还涉及在被包围容积内二氧化氯气相应用的方法，包含以下步骤调节被包围容积，以达致在约5%至约56%范围内的相对湿度(RH)；生成二氧化氯气体；以及在二氧化氯气体浓度和接触时间的特定条件下导入二氧化氯气体，该些特定条件对于在气相应用过程中消除被包围容积内的污染物以及进一步减轻被包围容积内的腐蚀是有效的。
图1是总结在48% RH和RH时的腐蚀研究处理数据的图表。图2A-2D是钢制物体经受48% RH和RH的二氧化氯的照片。图3是总结金属物体在各种不同RH值时的腐蚀数据的表。图4是低碳钢随RH的失重变化的图。图5是芽孢滤纸条随CT和RH的杀灭率变化的图。图6是适合用于本发明的方法中的装置的示意图。图7示意性地描述了使用图6中所述的装置来控制该结构中的湿度；图7Α描述了气态CW2应用中的调节步骤，图7Β描述了中间步骤，而图7C描述了熏蒸过程中的调节控制步骤。图8Α示意性地描述了使用该装置来生成ClO2。图8Β示意性地描述了使用该装置来将气态CW2导入该结构。图8C示意性地描述了使用该装置来将过量的流体从该系统抽空。图9是适合用于本发明的方法中的替代性装置的示意图。图9Α示意性地描述了使用该装置来调节。图9Β示意性地描述了使用该装置来生成二氧化氯。图9C示意性地描述了使用该装置来将二氧化氯导至该结构。图9D示意性地描述了使用该装置来洗涤来自该结构的二氧化氯气体。
具体实施例基于过去的整治努力，一般普遍已接受为了达致足够杀灭，用二氧化氯蒸熏建筑物最少须有相对湿度(RH)约65%，而目标CW2浓度和暴露时间为750ppmv和12小时，总浓度为9000ppmv-hrs (CT)。其他研究者推荐对于125和10550ppmv之间的ClO2浓度，RH要大于 70%。在目前的EPA指弓I下，CW2应用于建筑物整治须有相对湿度75%，暴露9000ppmv-hrs。2008年9月发布的标题为材料需求研究二氧化氯气体与建筑物材料的相互作用的EPA报告描述了在RH高于75%、温度高于25°C时，在地毯、涂漆钢、石膏墙板、吊顶板、木材和混凝土的样本上进行的手套箱试验。采用的二氧化氯的浓度为IOOOppmv * 2000ppmv， 而目标CT为12，000ppmv-hrS。二氧化氯的需求随建筑材料的种类而变化，但是在试验的过程中遇到相当多因电子元件、流量计和泵的腐蚀而致的操作问题。在试验箱内的不锈钢部件上也能观察到腐蚀。在被包围容积内进行二氧化氯气相应用，以在其中实现污染物的消除和减轻腐蚀的本发明的方法中，调节被包围容积，以达致约5%至约56%、优选约35%至约53%、更优选约40%至约52%、更加优选约45-50%、最优选约45%至约48%的范围内的相对湿度 (RH)。以约 10°C (50° F)至约 32°C (90° F)、优选约 18°C (65° F)至约 (85° F)的温度调节被包围容积。“污染物的消除”被定义为消除污染物的至少95%、或优选消除污染物的至少98%、或者更优选消除污染物的至少99%。被包围容积内的污染物可选自由以下物质组成的群组细菌、芽孢、霉菌、真菌毒素、变应原、昆虫、幼虫、蛛形纲动物、蜥蜴及其组合。被包围容积可包括选自由以下物体组成的群组金属物体、非金属物体及其组合。被包围容积内的金属物体可由选自由以下组成的群组的金属形成钢、铝、铁、铜、 铬、铅及其组合。非金属物体可由选自由以下组成的群组的材料形成木材、砖、石、煤渣混凝土、瓷砖、吊顶板、地毯、织物及其组合。在本发明的一个实施例中，二氧化氯气体以等于y (ppmv/hrS)的二氧化氯CT值被导入被包围容积，其中y = 6x2-870x+32100士 1000，χ等于％ RH。在另一实施例中，二氧化氯气体以约29，000ppmv-hrs至约1000ppmv-hrs的CT值被导入被包围容积。在又另一实施例中，二氧化氯气体以约25ppmv至约10，000ppmv、优选约500ppmv至约30，OOOppmv的浓度被导入被包围容积。在本发明的另一实施例中，在被包围容积内二氧化氯气相应用的过程中减轻腐蚀的方法包括以下步骤调节被包围容积，以达到在约5%至约56%的范围内的相对湿度，以及将二氧化氯气体以约1000ppmv-hrs至29，000ppmv-hrs的CT值导入被包围容积。C10,的气相应用过程中的腐蚀减轻实验如本文中所使用，“CT”，或总浓度，等于二氧化氯浓度的时间加权平均值乘以以小时为单位的暴露时间。在二氧化氯浓度与以小时为单位的暴露时间关系的图中，CT会等于曲线下的面积。例如，如果在12小时的暴露时期内的时间加权平均二氧化氯浓度为 750ppmv,则 CT 会为 9000ppmv_hrs。在二氧化氯的气相或汽相应用中，典型的二氧化氯浓度在500至3000ppmv的范围内，而暴露时间典型地约为8至12小时。例如，已发现在12小时的期间内范围在约500 至1500ppmv的时均二氧化氯气体浓度对于杀灭霉菌芽孢和消除致敏影响是有效的(CT = 6000-18000ppmv-hrs)。类似地，已发现9000ppmv-hrs的CT对于杀灭炭疽菌是有效的。按照这些二氧化氯浓度范围，在实验室中的ClO2暴露室中进行实验室腐蚀研究。 如图1中所见，在平均相对湿度为48^^53^54%和72%时测定二氧化氯对选定材料组的腐蚀作用。在RH等于48 %、53 %和M %时，于各样本使用足以达致等于约9000CT (ppmvhrs) 的二氧化氯总浓度的二氧化氯浓度在6小时的期间内进行研究。(见图1和3)。在RH等于72%时，使用的二氧化氯浓度足以达致等于约6400CT(ppmvhrS)的二氧化氯总浓度。(见图3)。所试验的样本包含铝；铜；镀锌钢；镀锌终饰钉；钢终饰钉；开箱刀的刀片；直缘剃刀的刀片；低碳钢；以及低碳钢(磨损的)。在进行腐蚀试验时，各个所期望的％ RH水平的目标设定点如下
权利要求
1.在被包围容积内二氧化氯气相应用的方法，包含调节该被包围容积至等于的相对湿度(RH)；生成二氧化氯气体；以及将该二氧化氯气体在二氧化氯气体浓度和接触时间(CT条件)的特定条件下导入该被包围容积；其中所述RH在约5%至约56%之间的范围内。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述RH在约35%至约53%的范围内。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述RH在约45%至约48%的范围内。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述导入该二氧化氯气体包含将二氧化氯气体在浓度约为25ppmv至约10，OOOppmv时导入该被包围容积。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述CT条件在所述气相应用过程中对于(a)消除所述被包围容积内的污染物；和/或(b)减轻所述被包围容积内的腐蚀是有效的。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述RH在约35%至约53 %的范围内。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述RH在约45%至约48 %的范围内。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述被包围容积内的所述污染物选自由以下物质组成的群组细菌、芽孢、霉菌、真菌毒素、变应原、昆虫、幼虫、蛛形纲动物、蜥蜴及其组合。
9.根据前述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其中所述被包围容积包含选自由以下物体组成的群组金属物体、非金属物体及其组合。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述金属物体由选自由以下组成的群组的金属形成钢、铝、铁、铜、铬、铅及其组合。
11.根据权利要求9所述的方法，其中所述非金属物体由选自由以下组成的群组的材料形成木材、砖、石、混凝土、瓷砖、吊顶板、地毯、织物及其组合。
12.根据权利要求5所述的方法，其中所述导入该二氧化氯气体包含将二氧化氯气体在CT值约为150ppmv-hrs至约29，000ppmv-hrs时导入该被包围容积。
13.根据权利要求5所述的方法，其中所述导入该二氧化氯气体包含将二氧化氯气体在CT值约为1，000ppmv-hrs至约29，000ppmv-hrs时导入该被包围容积。
14.根据权利要求5所述的方法，其中所述导入该二氧化氯气体包含将二氧化氯气体在CT值约为1，196ppmv-hrs至约28，900ppmv-hrs时导入该被包围容积。
15.根据权利要求6所述的方法，其中所述导入该二氧化氯气体包含将二氧化氯气体在CT值约为1，844ppmv-hrs至约10，000ppmv-hrs时导入该被包围容积。
16.根据权利要求7所述的方法，其中所述导入该二氧化氯气体包含将二氧化氯气体在CT值约为3，164ppmv-hrs至约6，100ppmv-hrs时导入该被包围容积。
17.根据权利要求5所述的方法，其中所述导入该二氧化氯气体包含将二氧化氯气体在浓度约为25ppmv至约10，OOOppmv时导入该被包围容积。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述二氧化氯气体在浓度约为500ppmv至约 3，OOOppmv时被导入该被包围容积。
19.根据权利要求5所述的方法，其中所述调节该被包围容积是在温度约为50°F至约90° F时进行。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述调节该被包围容积是在温度约为65°F至约85° F时进行。
21.根据权利要求1至8或12至20中任一项权利要求所述的方法，其中所述二氧化氯气体在二氧化氯CT值等于y(ppmv-hrS)时被导入该被包围容积，其中y = 6x2-870x+32100 士 1000，χ 等于该 ％ RH。
22.根据权利要求1至8或12至20中任一项权利要求所述的方法，其中所述二氧化氯气体被导入该被包围容积一段适当的时间，以达致等于y (ppmv-hrs)的二氧化氯CT值。
23.在被包围容积内二氧化氯气相应用的过程中减轻腐蚀的方法，包含以下步骤调节该被包围容积至相对湿度不超过约56% ；生成二氧化氯气体；以及将该二氧化氯气体在某有效CT值时导入该被包围容积，以达致目标生物杀灭或污染物的氧化的所期望的水平。
24.如权利要求23所述的方法，进一步包含调节该被包围容积，以达致在约5% 至约56%的范围内的相对湿度，以及将二氧化氯气体在CT值约为150ppmv-hrs.至 29，000ppmv-hrs时导入该被包围容积。
25.根据权利要求23或权利要求M所述的方法，其中所述二氧化氯气体在CT值约为 1，000ppmv-hrs.至29，000ppmv-hrs时被导入该被包围容积。
26.根据权利要求23或权利要求M所述的方法，其中所述二氧化氯气体在CT值约为 1，196ppmv-hrs.至约28，900ppmv-hrs时被导入该被包围容积。
27.根据权利要求沈所述的方法，其中所述二氧化氯气体在CT值约为1，844ppmv-hrs 至约10，000ppmv-hrs时被导入该被包围容积。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述二氧化氯气体在CT值约为3，164ppmv-hrs 至约6，100ppmv-hrs时被导入该被包围容积。
全文摘要
在被包围容积内二氧化氯气相应用的方法，包含以下步骤调节被包围容积，以达致在约5％至约56％范围内的相对湿度(RH)；生成二氧化氯气体；以及在二氧化氯气体浓度和接触时间的特定条件下导入二氧化氯气体，该些特定条件对于在气相应用过程中消除被包围容积内的污染物以及进一步减轻被包围容积内的腐蚀是有效的。
文档编号A61L9/01GK102458487SQ201080032625
公开日2012年5月16日 申请日期2010年4月28日 优先权日2009年6月4日
发明者彼得·威廉姆斯, 玛吉·特拉博, 约翰·马森 申请人:萨布尔知识产权控股有限责任公司