JP2017190303A - Microorganism suppression method of cooling water system and coating method of coating agent - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却塔を含む冷却水系での微生物抑制方法と、微生物の抑制に用いる塗布剤の塗布方法に関する。 The present invention relates to a method for suppressing microorganisms in a cooling water system including a cooling tower, and a method for applying a coating agent used for suppressing microorganisms.
各種工場設備の冷却水系では、系内に微生物スライムが発生すると、熱交換器の熱効率低下、冷却水配管の閉塞、配管金属材料の腐食などのスライム障害が発生する。そのため、原因となる微生物の繁殖を抑制する薬剤が、いわゆるスライムコントロール剤として提案されており、これらの薬剤としては有機臭素系、チオシアネート系、ジチオール系、環状窒素硫黄系、イソチアゾリン系、第四級アンモニウム塩系などが公知である。 In the cooling water system of various factory facilities, when microbial slime is generated in the system, slime troubles such as a decrease in the heat efficiency of the heat exchanger, blocking of the cooling water piping, and corrosion of piping metal materials occur. Therefore, drugs that suppress the growth of causative microorganisms have been proposed as so-called slime control agents, which include organic bromine, thiocyanate, dithiol, cyclic nitrogen sulfur, isothiazoline, quaternary. Ammonium salt systems are known.
例えば、特許文献1(特開2003−292405)には、四フッ化硼素酸の第四級アンモニウム塩からなる水性分散体もしくはブロック状固形体のスライムコントロール剤が提案されている。特許文献1には、ポリカルボン酸を含有する組成物についても開示があるが、このポリカルボン酸はスケール分散剤として使用されているにすぎない。 For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-292405) proposes an aqueous dispersion or block-shaped slime control agent comprising a quaternary ammonium salt of boron tetrafluoride. Patent Document 1 also discloses a composition containing a polycarboxylic acid, but this polycarboxylic acid is only used as a scale dispersant.
特許文献2(特開2003−286112)には、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウムなどの第四級アンモニウム塩を含む徐放性抗菌剤が開示されている。しかし、この徐放性抗菌剤は、第四級アンモニウム塩の内層を、水溶性物質と合成樹脂とを含む外層で保護することで、第四級アンモニウム塩の溶出速度を制御したにすぎない。 Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-286112) discloses a sustained-release antibacterial agent containing a quaternary ammonium salt such as benzalkonium chloride or benzethonium chloride. However, this sustained-release antibacterial agent only controls the elution rate of the quaternary ammonium salt by protecting the inner layer of the quaternary ammonium salt with an outer layer containing a water-soluble substance and a synthetic resin.
このような構造の徐放性抗菌剤は塗装工程が複雑な上、第四級アンモニウム塩自体は水溶性で水中への溶出量が一定ではなく、設置当初は高濃度でも短期間で放出濃度が低下し、徐放性抗菌剤の煩雑な交換が必要になる。 The sustained-release antibacterial agent with this structure has a complicated coating process, and the quaternary ammonium salt itself is water-soluble and the amount of elution into water is not constant. This requires a complicated replacement of the sustained-release antibacterial agent.
その他の抗菌剤としては、例えば、特許文献3(2014−122203号公報)には、ポリ−γ−グルタミン酸と第四級アンモニウムなどのカチオン性殺菌剤から形成されるポリグルタミン酸イオンコンプレックスと、これを用いた抗真菌剤並びにコーティング剤が開示されている。また、特許文献4(特開2015−163686)には、ポリアクリル酸と第四級アンモニウムイオンから形成されるポリアクリル酸イオンコンプレックスと、これを用いた抗菌性プラスチック材料が開示されている。しかしながら、これらの特許文献3、4では、冷却水系などにおけるスライム抑制に関する記載はない。 As another antibacterial agent, for example, Patent Document 3 (2014-122203) discloses a polyglutamate ion complex formed from a cationic fungicide such as poly-γ-glutamic acid and quaternary ammonium, and the like. The antifungal agents used as well as the coating agents are disclosed. Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2015-163686) discloses a polyacrylic acid ion complex formed from polyacrylic acid and quaternary ammonium ions, and an antibacterial plastic material using the same. However, in these patent documents 3 and 4, there is no description regarding slime suppression in a cooling water system or the like.
「冷却水系」とは、冷却塔を有する水冷式の冷却設備であって、冷却塔以外にも、冷凍機、循環ポンプ、配管等の関連装置(部品)をも有する設備である。冷却塔(クーリングタワー)では、冷却水を蒸発させるため大気と接触させるが、その際には、水が霧状(エアロゾル)となって飛散するため、冷却水と直接接触する部分のみならず、その周囲の部分まで冷却水で濡れた状態になる。 The “cooling water system” is a water-cooling type cooling facility having a cooling tower, and is a facility having not only the cooling tower but also related devices (parts) such as a refrigerator, a circulation pump, and piping. In the cooling tower (cooling tower), in order to evaporate the cooling water, it is brought into contact with the atmosphere. At that time, since the water scatters in the form of a mist (aerosol), not only the part that directly contacts the cooling water, The surrounding area gets wet with cooling water.
これら冷却水で濡れる部分(接液部)には、藻類、細菌類、真菌類などの微生物が繁殖し、スライム(バイオフィルム)が形成されやすく、熱交換器の熱効率低下や、冷却水配管の閉塞などのスライム障害の原因となる。また、接液部が金属製の場合は、錆、割れ(亀裂)、孔食等の腐食障害も起こる。 Microorganisms such as algae, bacteria, and fungi grow on the wetted parts (wetted parts), and slime (biofilm) is easily formed. Causes slime disorders such as obstruction. In addition, when the wetted part is made of metal, corrosion troubles such as rust, cracks, pitting corrosion and the like also occur.
しかも、スライムにはレジオネラ菌のような有害微生物が繁殖(共生)することもあるため、安全面でも冷却水系の微生物抑制は重要である。 In addition, harmful microorganisms such as Legionella bacteria may propagate (symbiotic) on the slime, so that the control of cooling water microorganisms is important in terms of safety.
上記特許文献2以外にも、冷却水にスライムコントロール剤を添加する方法は公知であるが、繁殖抑制の有効濃度を維持するためには、スライムコントロール剤を連続して又は定期的に添加する必要があり、コスト高になる上、常に微生物が薬剤に曝されるため、微生物が薬剤耐性を獲得することもある。 In addition to the above-mentioned Patent Document 2, a method of adding a slime control agent to cooling water is known, but in order to maintain an effective concentration for inhibiting reproduction, it is necessary to add the slime control agent continuously or periodically. In addition, the cost is high and the microorganism is constantly exposed to the drug, so the microorganism may acquire drug resistance.
また、既存のスライムコントロール剤の大部分は塩素、臭素などのハロゲンイオンを対イオンとするため、このスライムコントロール剤自体が、金属製機器、配管などの腐食発生の要因となることがある。しかも、第四級アンモニウム塩は発泡し易いため、その使用用途なども限定されるという課題もあった。 Moreover, since most of the existing slime control agents use halogen ions such as chlorine and bromine as counter ions, the slime control agent itself may cause corrosion of metal equipment and piping. Moreover, since the quaternary ammonium salt easily foams, there has been a problem that its use and the like are limited.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、金属などの腐食を防止しつつ、微生物抑制効果を長時間維持可能な冷却水系の微生物抑制方法、並びにそれに関連する塗布剤の塗布方法を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a cooling water-based microorganism suppression method capable of maintaining a microorganism suppression effect for a long time while preventing corrosion of metals and the like, and an application related thereto. It is in providing the coating method of an agent.
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成とすることができる。 In order to solve the above problems, the present invention can be configured as follows.
(1)本発明は冷却塔を有する冷却水系での微生物の繁殖を抑制する方法に関し、特に、冷却水系のうち、冷却塔で使用する冷却水と接触する部分(接液部)での微生物抑制を対象とし、ポリカルボン酸とカチオン性殺菌剤とから形成される難水溶性のポリカルボン酸イオンコンプレックスを少なくとも含有する塗布剤を、カチオン性殺菌剤量が接液部1cm2当たり0.05nmol以上10nmol以下になるよう、接液部に塗布し、当該接液部上に殺菌剤被膜を形成することを特徴とする。 (1) The present invention relates to a method for suppressing the growth of microorganisms in a cooling water system having a cooling tower, and in particular, in the cooling water system, the microorganisms are suppressed in a portion (wetted part) in contact with the cooling water used in the cooling tower. A coating agent containing at least a poorly water-soluble polycarboxylic acid ion complex formed from a polycarboxylic acid and a cationic bactericidal agent, and having a cationic bactericidal agent amount of 0.05 nmol or more per 1 cm 2 of wetted part It is characterized by being applied to the wetted part so as to be 10 nmol or less, and forming a bactericide film on the wetted part.
(2)上記ポリカルボン酸は、ポリ‐γ‐グルタミン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、メタクリル酸とアクリル酸の共重合体からなる群より選択することができる。 (2) The polycarboxylic acid can be selected from the group consisting of poly-γ-glutamic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and a copolymer of methacrylic acid and acrylic acid.
(3)上記カチオン性殺菌剤は、第四級アンモニウム塩とビグアニド系殺菌剤のいずれか一方又は両方から選択することができる。 (3) The cationic fungicide can be selected from one or both of a quaternary ammonium salt and a biguanide fungicide.
(4)第四級アンモニウム塩としては、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム及び塩化ラウリルピリジニウムからなる群より選択されるいずれか1種以上を選択することができる。 (4) As the quaternary ammonium salt, any one or more selected from the group consisting of cetylpyridinium chloride, benzalkonium chloride, benzethonium chloride, and laurylpyridinium chloride can be selected.
(5)ビグアニド系殺菌剤としては、塩酸クロルヘキシジンとグルコン酸クロルヘキシジンのいずれか一方又は両方を選択することができる。 (5) As the biguanide fungicide, one or both of chlorhexidine hydrochloride and chlorhexidine gluconate can be selected.
(6)塗布剤は、ポリカルボン酸イオンコンプレックスの含有量が0.1w/v%以上30w/v%以下になるよう調整することが好ましい。 (6) The coating agent is preferably adjusted so that the content of the polycarboxylic acid ion complex is 0.1 w / v% or more and 30 w / v% or less.
更に、本発明は、以下の塗布方法をも含む。 Furthermore, the present invention also includes the following coating method.
(7)本発明の塗布方法は、冷却塔を有する冷却水系の、冷却水と接触する接液部での微生物の繁殖抑制に使用される冷却水用殺菌剤(塗布剤)であって、ポリカルボン酸とカチオン性殺菌剤とから形成される難水溶性のポリカルボン酸イオンコンプレックスを、0.1w/v%以上30w/v%以下含有する塗布剤を、接液部に1回以上塗布し、前記カチオン性殺菌剤を1cm2当たり0.05nmol以上10nmol以下含む殺菌剤被膜を形成する方法である。 (7) The coating method of the present invention is a cooling water disinfectant (coating agent) used for suppressing the growth of microorganisms in a wetted part of a cooling water system having a cooling tower and in contact with cooling water, A coating agent containing 0.1 w / v% or more and 30 w / v% or less of a poorly water-soluble polycarboxylic acid ion complex formed from a carboxylic acid and a cationic fungicide is applied to the wetted part at least once. , A method for forming a bactericidal agent film containing 0.05 to 10 nmol of the cationic bactericidal agent per 1 cm 2 .
なお、w/v%は質量/容量%、すなわち、g/100mlを意味する。 Note that w / v% means mass / volume%, that is, g / 100 ml.
本発明は、ポリカルボン酸とカチオン性殺菌剤から形成される難水溶性のポリカルボン酸イオンコンプレックスを塗布剤に使用するため、接液部の腐食や殺菌剤の発泡が著しく少なくなる上、微生物の繁殖抑制効果を長期間保持することが可能となる。 Since the present invention uses a poorly water-soluble polycarboxylic acid ion complex formed from a polycarboxylic acid and a cationic bactericidal agent as a coating agent, corrosion of the wetted part and foaming of the bactericidal agent are remarkably reduced. It is possible to maintain the effect of suppressing the growth of
以下、本発明を具体的に説明するが、本発明は特定の具体例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to a specific example.
本発明は、微生物の繁殖を抑制する方法と、それに用いる塗布剤の塗布方法に関し、塗布剤を塗布して殺菌剤被膜を形成し、その殺菌剤被膜を微生物の抑制に利用する(図1)。 The present invention relates to a method for suppressing the growth of microorganisms and a method for applying a coating agent used therefor, to apply a coating agent to form a bactericide film, and to use the bactericide film for the suppression of microorganisms (FIG. 1). .
先ず、塗布剤の具体例を説明する。 First, a specific example of the coating agent will be described.
[塗布剤]
塗布剤は、必須成分としてポリカルボン酸イオンコンプレックスを含有する。ポリカルボン酸イオンコンプレックスは、ポリカルボン酸とカチオン性殺菌剤とを溶媒中などで混合して形成される難水溶性又は不水溶性の物質である。なお、難水溶性(不水溶性)とは、25℃の蒸留水への溶解度が10g/L未満、好ましくは1g/L未満であることを意味する。
[Coating agent]
The coating agent contains a polycarboxylic acid ion complex as an essential component. The polycarboxylate ion complex is a poorly water-soluble or water-insoluble substance formed by mixing a polycarboxylic acid and a cationic fungicide in a solvent or the like. In addition, slightly water-soluble (water-insoluble) means that the solubility in distilled water at 25 ° C. is less than 10 g / L, preferably less than 1 g / L.
(ポリカルボン酸)
ポリカルボン酸は、分子内にカルボキシル基を2個またはそれ以上を有する有機化合物である。本発明に使用するポリカルボン酸の種類は特に限定するものではないが、ポリ−γ−グルタミン酸、ポリアクリル酸およびポリメタクリル酸が好適である。また、アクリル酸とメタクリル酸の共重合体であってもよい。
(Polycarboxylic acid)
A polycarboxylic acid is an organic compound having two or more carboxyl groups in the molecule. Although the kind of polycarboxylic acid used for this invention is not specifically limited, Poly-gamma-glutamic acid, polyacrylic acid, and polymethacrylic acid are suitable. Moreover, the copolymer of acrylic acid and methacrylic acid may be sufficient.
使用するポリカルボン酸の分子サイズも、特に限定されないが、ポリ−γ−グルタミン酸の場合は平均分子量で10kDa以上のものが好ましく、100kDa以上のものがさらに好ましい。一般的に、分子サイズが大きいほど強度などの性能が高くなる。一方、分子サイズが過剰に大きなポリカルボン酸は製造コストが大きく、また、製造が技術的に難しい場合もあるので、通常は1,000kDa以下とする。なお、ポリ‐γ‐グルタミン酸の平均分子量はゲルろ過クロマトグラフィーなどによる測定値の他、市販品を使用する場合はカタログ値を参照可能である。 The molecular size of the polycarboxylic acid to be used is not particularly limited, but in the case of poly-γ-glutamic acid, the average molecular weight is preferably 10 kDa or more, and more preferably 100 kDa or more. In general, the larger the molecular size, the higher the performance such as strength. On the other hand, polycarboxylic acids having an excessively large molecular size are expensive to produce and may be technically difficult to produce. In addition, the average molecular weight of poly-γ-glutamic acid can be referred to a catalog value when a commercially available product is used in addition to a value measured by gel filtration chromatography or the like.
ポリグルタミン酸の製造方法は特に限定されないが、例えば、特開2014−122203号に開示された方法を採用することができる。 Although the manufacturing method of polyglutamic acid is not specifically limited, For example, the method disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-122203 is employable.
ポリアクリル酸(アクリル酸の単独重合体又は共重合体)、ポリメタクリル酸(メタクリル酸の単独重合体又は共重合体)、およびアクリル酸とメタクリル酸の共重合体をポリカルボン酸として使用する場合は、粘度平均分子量が100,000以上かつ1,000,000以下のものが好適である。 When polyacrylic acid (homopolymer or copolymer of acrylic acid), polymethacrylic acid (homopolymer or copolymer of methacrylic acid), and a copolymer of acrylic acid and methacrylic acid are used as polycarboxylic acid The viscosity average molecular weight is preferably 100,000 or more and 1,000,000 or less.
粘度平均分子量が100,000未満であると、形成されたイオンコンプレックスの強度が低くなってしまい加熱成形などイオンコンプレックス単独での成形が困難になる。一方、粘度平均分子量が1,000,000を超えると、溶解性が無くなりスプレーや塗布(コーティング)ができなくなる他、ゲル化するなどして成形性(塗布膜の均一性)も悪化する。 When the viscosity average molecular weight is less than 100,000, the strength of the formed ion complex becomes low, and it becomes difficult to form the ion complex alone such as heat forming. On the other hand, when the viscosity average molecular weight exceeds 1,000,000, the solubility is lost and spraying and coating (coating) cannot be performed, and the moldability (uniformity of the coating film) is deteriorated due to gelation.
粘度平均分子量は、150,000以上がより好ましく、200,000以上がさらに好ましく、300,000以上がよりさらに好ましく、400,000以上が特に好ましく、また、900,000以下がより好ましく、800,000以下がさらに好ましく、700,000以下がよりさらに好ましく、600,000以下がさらにより好ましく、500,000以下が特に好ましい。 The viscosity average molecular weight is more preferably 150,000 or more, more preferably 200,000 or more, still more preferably 300,000 or more, particularly preferably 400,000 or more, more preferably 900,000 or less, 800, 000 or less is more preferred, 700,000 or less is more preferred, 600,000 or less is even more preferred, and 500,000 or less is particularly preferred.
粘度平均分子量は、ポリマーの粘度より求められる平均分子量であり、通常、ポリマーの粘度平均分子量は、分子量が分かっている標準試料の固有粘度〔η〕と、分子量を求めたい試料の固有粘度を測定して求めるものである。本発明ではポリアクリル酸、ポリメタクリル酸およびポリアクリル酸とポリメタクリル酸の共重合体の分子量の基準として用いる。 Viscosity average molecular weight is the average molecular weight obtained from the viscosity of the polymer. Normally, the viscosity average molecular weight of the polymer is measured by measuring the intrinsic viscosity [η] of a standard sample whose molecular weight is known and the intrinsic viscosity of the sample whose molecular weight is to be obtained. Is what you want. In this invention, it uses as a reference | standard of the molecular weight of the copolymer of polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and the copolymer of polyacrylic acid and polymethacrylic acid.
これらポリ(メタ)アクリル酸としては、例えば、特開2015-163686号に記載のポリ(メタ)アクリル酸又はその塩を使用することができる。 As these poly (meth) acrylic acids, for example, poly (meth) acrylic acid or a salt thereof described in JP-A-2015-163686 can be used.
上記いずれのポリカルボン酸を使用する場合も、下記カチオン性殺菌剤と混合後に得た難水溶性イオンコンプレックスを用いる。ポリカルボン酸イオンコンプレックスは公知の方法で製造することが可能であるが、例えば、特開2014-122203号、特開2015-163686号に記載の方法で製造することができる。より具体的には、ポリカルボン酸の水溶液又は水分散液を作成し、この溶液に必要であれば中和等の前処理を行い、カチオン性殺菌剤水溶液と混合して難溶性ポリカルボン酸イオンコンプレックスを析出させる。また、製造後に低分子カルボン酸(水溶性)等の水溶性材料が混入している可能性が高いときは、例えば、水分散液から難水溶性材料を濾別などで分離して使用することもできる。 When any of the above polycarboxylic acids is used, a slightly water-soluble ion complex obtained after mixing with the following cationic bactericidal agent is used. The polycarboxylate ion complex can be produced by a known method. For example, it can be produced by the methods described in JP-A-2014-122203 and JP-A-2015-163686. More specifically, an aqueous solution or dispersion of polycarboxylic acid is prepared, and if necessary, pretreatment such as neutralization is performed on this solution, and it is mixed with a cationic bactericidal aqueous solution to form a poorly soluble polycarboxylic acid ion. Precipitate the complex. In addition, when there is a high possibility that water-soluble materials such as low-molecular carboxylic acids (water-soluble) are mixed after production, for example, the slightly water-soluble material should be separated from the aqueous dispersion by filtration or the like. You can also.
(カチオン性殺菌剤)
本発明に使用されるカチオン性殺菌剤は、ポリカルボン酸のカルボキシル基とイオン結合し、コンプレックスを形成する。その種類は特に限定されないが、第四級アンモニウム塩と、ビグアニド系殺菌剤のいずれか一方又は両方の使用が好ましい。
(Cationic fungicide)
The cationic fungicide used in the present invention ionically bonds with the carboxyl group of the polycarboxylic acid to form a complex. Although the kind is not specifically limited, Use of any one or both of a quaternary ammonium salt and a biguanide type fungicide is preferable.
第四級アンモニウム塩としては、例えば、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム、塩化ステアリルジメチルベンジルアンモニウム、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化ラウリルピリジニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウムが挙げられる。ビグアニド系殺菌剤としては、塩酸クロルヘキシジン、酢酸クロルヘキシジン、グルコン酸クロルヘキシジン、塩酸アレキシジン、酢酸アレキシジン、グルコン酸アレキシジンが挙げられる。 Examples of quaternary ammonium salts include cetylpyridinium chloride, benzethonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, stearyldimethylbenzylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, lauryltrimethylammonium chloride, laurylpyridinium chloride, benzalkonium chloride, and dichloride chloride. Examples include decyldimethylammonium. Examples of the biguanide fungicide include chlorhexidine hydrochloride, chlorhexidine acetate, chlorhexidine gluconate, alexidine hydrochloride, alexidine acetate, and alexidine gluconate.
この中でも、好ましくは塩化セチルピリジニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ラウリルピリジニウム、塩酸クロルヘキシジン、グルコン酸クロルヘキシジンが挙げられる。これらのカチオン性殺菌剤は1種のみを使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。 Among these, cetylpyridinium chloride, benzethonium chloride, benzalkonium chloride, laurylpyridinium chloride, chlorhexidine hydrochloride, and chlorhexidine gluconate are preferable. Only 1 type may be used for these cationic disinfectants, and 2 or more types may be used for them.
(塗布剤の調整)
本発明に用いる塗布剤としては、ポリカルボン酸イオンコンプレックスを有機溶媒に溶解又は分散した溶液を使用することができる。
(Coating agent adjustment)
As the coating agent used in the present invention, a solution in which a polycarboxylic acid ion complex is dissolved or dispersed in an organic solvent can be used.
有機溶媒としてはアルコール類、炭化水素類、ケトン類、エステル類からなる群の1つ以上を使用することができるが、取り扱い上の安全性や環境中への配慮から、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコールなどのアルコール類が好ましく、エチルアルコールがより好ましい。また、エチルアルコールと水の混合溶液を使用してもよい。 As the organic solvent, one or more of the group consisting of alcohols, hydrocarbons, ketones and esters can be used, but from the viewpoint of safety in handling and consideration for the environment, methyl alcohol, ethyl alcohol, Alcohols such as propyl alcohol are preferred, and ethyl alcohol is more preferred. Further, a mixed solution of ethyl alcohol and water may be used.
塗布剤中のポリカルボン酸イオンコンプレックスの含有濃度としては、0.1w/v%(質量/体積%)以上30w/v%以下が好ましく、0.5w/v%以上20w/v%以下がより好ましい。 The content concentration of the polycarboxylic acid ion complex in the coating agent is preferably 0.1 w / v% (mass / volume%) or more and 30 w / v% or less, more preferably 0.5 w / v% or more and 20 w / v% or less. preferable.
ポリカルボン酸イオンコンプレックスの含有濃度が0.1w/v%未満の場合、所定濃度に達するまで塗布・乾燥工程を繰り返す必要があり、作業時間が長くなるため好ましくない。一方、30w/v%を超える場合、塗布剤の粘性が高くなり被膜にむらが生じるため好ましくない。 When the content concentration of the polycarboxylic acid ion complex is less than 0.1 w / v%, it is necessary to repeat the coating / drying process until the predetermined concentration is reached, which is not preferable because the operation time becomes long. On the other hand, if it exceeds 30 w / v%, the viscosity of the coating agent becomes high and unevenness of the coating occurs, which is not preferable.
塗布剤には、染料、顔料、他の防腐剤、粘度調整剤、カップリング剤、pH調整剤(酸、アルカリ)等の1種以上の添加剤を添加しもよい。 One or more additives such as dyes, pigments, other preservatives, viscosity modifiers, coupling agents, and pH adjusters (acids, alkalis) may be added to the coating agent.
次に、上記塗布剤を塗布対象について説明する。 Next, the application target of the coating agent will be described.
本発明での微生物抑制の対象は、冷却塔を有する冷却水系、特に、冷却塔で使用する冷却水と接触する部材(部品、装置)である。 The object of microorganism suppression in the present invention is a cooling water system having a cooling tower, particularly a member (part, device) that comes into contact with the cooling water used in the cooling tower.
[冷却塔]
冷却塔10の種類は特に限定されず、密閉型、開放型、直交流型、向流型等特に限定されないが、以下にその一例を説明する。
[cooling tower]
The type of the
図2の符号10は冷却塔を示す模式図であって、冷却塔10は、本体11と、本体11に取り付けられた送風機21とを有している。本体11側壁には開口(通気口)が形成されており、送風機21を運転させると、本体11から空気が排出されて内部圧力が負に傾き、通気口から外気が引き込まれる。
2 is a schematic diagram showing a cooling tower, and the
通気口にはルーバー19のような遮蔽部材が設置されており、雨水や粉塵等はルーバー19により遮られるが、外気はルーバー19間の隙間を通って本体11内部に流入する。
A shielding member such as a
本体11内部には充填材25が配置されており、流入した外気は充填材25を通り、送風機21から再び外部に排出される。すなわち、本体11の内部には充填材25を通る空気の流れが生じる。
A
本体11には散水手段30が設置されている。散水手段30は、本体11の天井に設置された散水皿31と、散水皿31に冷却水を供給する給水手段とを有する。給水手段は特に限定されないが、例えば、散水皿31の仕切部材32(散水バー)などに埋設された配管33を有し、この配管33から冷却水が散水皿31に供給される。散水皿31には複数の貫通孔が形成されており、冷却水はこの貫通孔を通って本体11内部に落下し、充填材25に冷却水が散水され、充填材25を通って冷却水が落下する。
The main body 11 is provided with watering means 30. The watering means 30 includes a watering
直交流型(クロスフロー型)の冷却塔の場合、本体11の側壁から横方向、すなわち、冷却水の落下方向と略直交して空気が流れる。他方、向流型(カウンターフロー型)の冷却塔の場合、本体11下部から上部へ、すなわち、落下する冷却水と対向して空気が流れる。いずれの場合も、冷却水は空気と接触し、少なくとも一部が蒸発する。 In the case of a cross flow type (cross flow type) cooling tower, air flows from the side wall of the main body 11 in a lateral direction, that is, substantially orthogonal to the cooling water dropping direction. On the other hand, in the case of a counterflow type (counter flow type) cooling tower, air flows from the lower part of the main body 11 to the upper part, that is, facing the falling cooling water. In either case, the cooling water comes into contact with air and at least a part of it evaporates.
密閉型冷却塔の場合は、充填材25に配管が埋設されている。この配管には冷却水とは別の被冷却水が流れ、冷却水が蒸発するときの気化熱により被冷却水が冷却される。
In the case of a hermetic cooling tower, piping is embedded in the
他方、開放型冷却塔の場合は、蒸発されずに充填材25を通過する過剰な冷却水自身が被冷却水となって、蒸発時の気化熱により冷却される。
On the other hand, in the case of an open type cooling tower, excessive cooling water itself that passes through the
充填材25を通過して落下した冷却水は、開放型冷却塔の場合は、被冷却水として後述する冷却装置へ送られた後、再び冷却塔10に戻って充填材25に散水される。他方、密閉型冷却塔の場合は、冷却水は散水手段30により再度充填材25に散水される一方で、被冷却水は冷却装置へ送られた後、再び冷却塔10に戻って充填材25内で冷却される。
In the case of an open type cooling tower, the cooling water that has passed through the
即ち、密閉型、開放型いずれの冷却塔でも、被冷却水は、冷却塔10と冷却装置との間を循環する。
In other words, the water to be cooled circulates between the cooling
次に、冷却塔10を含む冷却水系全体について説明する。
Next, the whole cooling water system including the
[冷却水系(冷却設備)]
冷却水系4は特に限定されないが、例えば、冷却塔10の他には、冷却装置50と、被冷却水を冷却塔10と冷却装置50の間で循環させる冷却水循環系40とを有する。
[Cooling water system (cooling equipment)]
Although the cooling water system 4 is not specifically limited, For example, in addition to the
冷却水循環系40は、配管などの流路41と、ポンプなどの送液手段42とを有し、被冷却水は流路41を通り、送液手段42により冷却装置50へ送液後、再び冷却塔10へ戻る。
The cooling
冷却装置50は、冷媒の循環経路51と、循環経路51にそれぞれ設置された凝集器52及び蒸発器53とを有し、冷却塔10からの被冷却水は凝集器52で冷媒と熱交換し、冷媒を冷却すると同時に自身は加熱されて冷却塔10へ戻る。
The
冷却された冷媒は、蒸発器53に送られ、冷却対象(室内空気等)と熱交換して蒸発し、凝集器へ戻る。
The cooled refrigerant is sent to the
このように、蒸発器53と凝集器52との間の冷媒の循環と、冷却装置50と冷却塔10との間の被冷却水との循環により、冷却対象の温度調整が可能になる。
As described above, the temperature of the object to be cooled can be adjusted by circulating the refrigerant between the evaporator 53 and the
一般に、冷却水には、上水(水道水)とブライン液(塩化ナトリウム、塩化カリウム等の無機塩含有水)のいずれか一方又は両方が使用されるが、いずれも主成分、例えば90質量%以上は水であり、微生物が繁殖するおそれがある。 In general, either one or both of tap water (tap water) and brine solution (water containing inorganic salt such as sodium chloride and potassium chloride) is used as the cooling water. The above is water, and there is a possibility that microorganisms will propagate.
特に、水道水(上水)を使用する場合や、開放型冷却塔を使用する場合、微生物が繁殖する危険性が高くなる。 In particular, when tap water (clean water) is used or when an open cooling tower is used, there is a high risk that microorganisms will propagate.
そこで、本発明では、冷却塔10を含む冷却水系4のうち、冷却水と接触する部分(接液部)に、上述した塗布剤を塗布する。
Therefore, in the present invention, the above-described coating agent is applied to a portion (a wetted portion) in contact with the cooling water in the cooling water system 4 including the
[塗布対象]
塗布対象となる接液部は特に限定されない。例えば、散水皿31、散水皿カバー34、配管33、充填材25、本体11底壁、流路41、その他部材(スプリンクラー、ストレーナー、下部水槽、各種配管)など、冷却水と直接接触する部材でもよいし、ルーバー19、送風機21、仕切部材32、本体11天井(内側壁面及び外側壁面)、本体11側壁(内側側面及び外側側面)など冷却水の液滴(ミスト)が付着する可能性が高い部材でもよい。
[Application target]
The wetted part to be applied is not particularly limited. For example, a member that is in direct contact with cooling water, such as a watering
これら接液部の中でも、散水皿31、ルーバー19、本体11天井外側壁面、送風機21のカバーなど、太陽光等の光で照射される部分への塗布が、光合成に関与する微生物(藻類等)の繁殖抑制に好ましい。
Among these wetted parts, microorganisms (algae, etc.) that are involved in photosynthesis are applied to parts irradiated with light such as sunlight, such as the watering
接液部の材質は特に限定されないが、例えば、プラスチック、繊維、木材、コンクリート、煉瓦、金属、金属酸化物、合金、セラミック、ガラスからなる群から選択される1以上の材質で形成されたものを用いる。 The material of the wetted part is not particularly limited. For example, the wetted part is made of one or more materials selected from the group consisting of plastic, fiber, wood, concrete, brick, metal, metal oxide, alloy, ceramic, and glass. Is used.
本発明に用いる塗布剤は、材質を限定することなく、冷却塔設備を構成する各部位の素材に適用できるが、微生物による金属腐食を防止する観点から、特に金属、合金、金属酸化物(金属酸化皮膜)からなる群より選択されるいずれか1種以上の金属系材料が表面に露出する部分への適用が効果的である。 The coating agent used in the present invention can be applied to the material of each part constituting the cooling tower equipment without limiting the material. In particular, from the viewpoint of preventing metal corrosion by microorganisms, metal, alloy, metal oxide (metal Application to a portion where at least one metal-based material selected from the group consisting of (oxide film) is exposed to the surface is effective.
本発明に用いる塗布剤は、カチオン性殺菌剤がポリカルボン酸と複合体(コンプレックス)を形成しているため、殺菌剤による発泡が起こり難いだけではなく、金属系材料が露出する接液部の表面に直接塗布しても、カチオン性殺菌剤由来のイオン(塩素等)の影響が生じ難い。従って、多様な材質の接液部に対し、塗布剤を塗布することができる。 In the coating agent used in the present invention, since the cationic sterilizing agent forms a complex with the polycarboxylic acid, not only foaming by the sterilizing agent is difficult to occur, but also the wetted part where the metallic material is exposed. Even if it is directly applied to the surface, the influence of ions (such as chlorine) derived from the cationic bactericide hardly occurs. Therefore, the coating agent can be applied to the wetted parts of various materials.
塗布対象は金属系材料に限定されず、多様な材質の接液部に塗布可能であるが、繊維など表面に空隙(細孔)が露出する接液部は、塗布量が制御困難という点で不適切である。 The application target is not limited to metallic materials, and can be applied to wetted parts of various materials, but the wetted parts where voids (pores) are exposed on the surface of fibers, etc. are difficult to control. It is inappropriate.
なお、塗布対象は、未使用の部品(装置)であってもよいし、使用済の部品(装置)であってもよい。 The application target may be an unused part (apparatus) or a used part (apparatus).
未使用の部品(装置)としては、例えば、使用開始前の冷却水系4(冷却塔10)、使用済の冷却水系4(冷却塔10)との部品交換に用いる未使用の部品(装置)がある。 As an unused part (apparatus), for example, an unused part (apparatus) used for parts replacement with the cooling water system 4 (cooling tower 10) before the start of use or the used cooling water system 4 (cooling tower 10) is used. is there.
使用済の部品(装置)としては、使用済の冷却水系4(冷却塔10)に装着された状態の部品、使用済の冷却水系4(冷却塔10)から取り外した部品(装置)などがある。 As used parts (devices), there are parts mounted on the used cooling water system 4 (cooling tower 10), parts (apparatus) removed from the used cooling water system 4 (cooling tower 10), and the like. .
未使用の部品(装置)、使用済の部品(装置)のいずれも塗布剤の塗布施工前に、洗浄することが好ましく、特に、使用済の部品(装置)では洗浄処理が必須である。 Both unused parts (apparatus) and used parts (apparatus) are preferably cleaned before applying the coating agent. In particular, used parts (apparatus) must be cleaned.
以下、洗浄処理を含む前処理工程について説明する。 Hereinafter, the pretreatment process including the cleaning process will be described.
[前処理工程]
洗浄は、スライム、スケール、錆、その他汚れを除去可能であれば特に限定されず、例えば、圧力をかけた水を噴霧する高圧洗浄、薬液(洗剤)を使用した化学洗浄、ブラシや研磨装置を用いた機械洗浄(ケレンも含む)などがあり、これら洗浄処理を1以上組み合わせることも可能である。
[Pretreatment process]
Cleaning is not particularly limited as long as it can remove slime, scale, rust, and other dirt. For example, high-pressure cleaning that sprays water under pressure, chemical cleaning using chemicals (detergents), brushes and polishing equipment. There are mechanical cleaning (including keren) used, and it is possible to combine one or more of these cleaning processes.
必要であれば、洗浄後、接液部を乾燥させて、必要であれば更なる前処理を施し、塗布工程に用いる。 If necessary, after washing, the wetted part is dried, and if necessary, further pretreatment is performed for use in the coating process.
洗浄以外の前処理は特に限定されないが、使用済の部品(装置)に着色用、防錆用の塗膜が形成されている場合は、必要に応じて塗膜の塗り直し等補修作業を行ってもよい。 Pre-treatment other than cleaning is not particularly limited, but if used parts (equipment) have a coating film for coloring or rust prevention, repair work such as re-coating of the coating film is performed as necessary. May be.
その他の前処理としては、塗布剤との固着性を向上させるため、粗面化処理、下地剤処理等の表面処理があり、2以上の表面処理を組み合わせてもよい。下地剤は、ポリカルボン酸の官能基(カルボキシル基等)と反応性の高い官能基を有するものが好ましく、接液部の材質(金属、ガラス等)とも結合可能という点で、例えばシランカップリング剤を用いることができる。 Other pretreatments include surface treatments such as roughening treatment and base agent treatment in order to improve the adhesion with the coating agent, and two or more surface treatments may be combined. The base agent preferably has a functional group highly reactive with the functional group (carboxyl group, etc.) of the polycarboxylic acid, and can be bonded to the material (metal, glass, etc.) of the wetted part, for example, silane coupling. An agent can be used.
ただし、本発明に用いる塗布剤は、上述したように金属系材料に対して腐食等が生じ難いので、塗布剤を接液部の表面に直接塗布することも可能である。 However, since the coating agent used in the present invention hardly corrodes the metal-based material as described above, it is also possible to directly apply the coating agent to the surface of the wetted part.
[塗布工程]
塗布剤は、上記のような部品(装置)の全表面に塗布してもよいし、一部にのみ塗布してもよいが、少なくとも冷却水と接触する、又は、接触する可能性のある部分に塗布することが好ましい。
[Coating process]
The coating agent may be applied to the entire surface of the component (apparatus) as described above, or may be applied only to a part thereof, but at least a portion that is in contact with or possibly in contact with cooling water. It is preferable to apply to.
塗布剤の塗布方法としては、刷毛塗り法、ローラー塗り法、スプレー噴霧法、浸漬法、コーティング法、プリント法を含む各種塗布方法を選択することができる。 As a coating method of the coating agent, various coating methods including a brush coating method, a roller coating method, a spray spraying method, a dipping method, a coating method, and a printing method can be selected.
塗布を繰返す場合は、塗布後乾燥させ、施工部にポリカルボン酸イオンコンプレックスの被膜を固着させてから、次の塗布を実施することが好ましい。塗布の繰り返し回数については使用すると塗布剤の濃度により異なるが、該ポリカルボン酸イオンコンプレックスを構成するカチオン性殺菌剤として、接液部の1平方cm(cm2)当たり0.05nmoL以上10nmoL以下、好ましくは0.1nmoL以上5nmoL以下、より好ましくは0.15nmoL以上2nmoL以下になるよう、塗布、乾燥、被膜固着の一連の工程を1回以上繰返す。 In the case of repeating the coating, it is preferable to dry after coating and fix the coating of the polycarboxylic acid ion complex on the construction part, and then perform the next coating. The number of repetitions of coating varies depending on the concentration of the coating agent used, but as a cationic bactericidal agent constituting the polycarboxylic acid ion complex, 0.05 nmol to 10 nmol per square centimeter (cm 2 ) of the wetted part, The series of steps of coating, drying, and film fixing is repeated once or more so that it is preferably 0.1 nmoL or more and 5 nmoL or less, more preferably 0.15 nmoL or more and 2 nmoL or less.
カチオン性殺菌剤の量が0.05nmol未満であると殺菌剤被膜中の殺菌剤分布にむらができ易く、微生物抑制効果が低下する可能性が高くなる。一方、10nmolを超える場合は、被膜固着に要する作業時間および処理コスト上の制約から現実的ではない。 If the amount of the cationic bactericidal agent is less than 0.05 nmol, the bactericidal agent distribution in the bactericidal agent film is likely to be uneven, and the possibility that the microbial inhibitory effect is reduced is increased. On the other hand, if it exceeds 10 nmol, it is not realistic due to restrictions on working time and processing cost required for fixing the coating.
なお、塗布、乾燥、被膜固着の各工程は、接液部を有する部品(装置)を冷却水系4(冷却塔10)に装着した状態で行ってもよく、接液部を有する部品(装置)を冷却水系(冷却塔10)から取り外した状態で行ってもよい。 In addition, each process of application | coating, drying, and film fixation may be performed in the state which mounted | wore the cooling water system 4 (cooling tower 10) with the components (apparatus) which has a wetted part, and the components (apparatus) which has a wetted part May be performed in a state where it is removed from the cooling water system (cooling tower 10).
いずれも、所定量のカチオン剤殺菌剤の塗布が終了し、接液部の表面に殺菌剤被膜を形成した後に、上述した冷却水系4(冷却塔10)での使用を開始する。 In any case, after application of a predetermined amount of the cationizing agent bactericide is completed and a bactericide coating is formed on the surface of the liquid contact part, use in the cooling water system 4 (cooling tower 10) described above is started.
上述したように、本発明に用いる塗布剤は、難水溶性のポリカルボン酸イオンコンプレックスを含有するので、接液部上の殺菌剤被膜に冷却水が接触しても、殺菌剤被膜が溶解除去されずに残る。また、冷却水や大気中の微生物類が殺菌剤被膜に接触すると、カチオン性剤殺菌剤により殺菌されるので、スライム(バイオフィルム)の形成が防止される。 As described above, since the coating agent used in the present invention contains a poorly water-soluble polycarboxylic acid ion complex, the disinfectant film is dissolved and removed even when cooling water contacts the disinfectant film on the wetted part. It remains without being. Further, when cooling water or airborne microorganisms come into contact with the bactericidal agent film, the sterilizing agent is sterilized by the cationic bactericidal agent, thereby preventing the formation of slime (biofilm).
このように、本発明によれば、殺菌剤被膜が長時間維持されるので、冷却水系4でのスライム(バイオフィルム)の形成を従来よりも長時間抑制することができるが、冷却水系4のメンテナンス時等に、殺菌剤被膜を再形成することもできる。 Thus, according to the present invention, since the disinfectant coating is maintained for a long time, the formation of slime (biofilm) in the cooling water system 4 can be suppressed for a longer time than before. It is also possible to re-form the bactericide film during maintenance.
再形成の時期は特に限定されないが、例えば、予め設定した期間が終了した時、予め設定した冷却水系4の運転時間(通算)が経過した時、予め設定した水量の冷却水の散水が終了した時、冷却水系4の冷却能力(kW)が低下したとき、冷却水の水質検査結果(菌体数、温度等)、部材の観察結果(藻類の付着確認等)、長時間の運転休止後に運転を再開するとき、異音、水もれ、変形等の異常が発生したときなどであり、これらの判断基準のうち、設定した1以上の基準に達したときに、上記前処理工程(洗浄)等を施し、塗布剤を再度塗布する。 The time of re-formation is not particularly limited. For example, when a preset period ends, when a preset operation time (total) of the cooling water system 4 has elapsed, sprinkling of the preset amount of cooling water has ended. When the cooling capacity (kW) of the cooling water system 4 decreases, the cooling water quality test results (number of cells, temperature, etc.), observation results of members (confirmation of algae adherence, etc.), operation after a long suspension of operation The above pre-processing step (cleaning) is performed when abnormalities such as abnormal noise, water leakage, deformation, etc. occur, and when one or more of the criteria set in these criteria are reached. Etc. and apply the coating agent again.
殺菌剤被膜が残留している場合は、その上に塗布剤を塗布してもよいが、カチオン性殺菌剤の塗布量(nmol/cm2)をコントロールするためには、残留殺菌剤被膜を洗浄工程で除去してから、再度塗布剤を塗布することが好ましい。 If the disinfectant film remains, an application agent may be applied thereon, but in order to control the application amount (nmol / cm 2 ) of the cationic disinfectant, the remaining disinfectant film is washed. It is preferable to apply the coating agent again after removing in the step.
難水溶性ポリカルボン酸イオンコンプレックスは冷却水には溶解しないものの、酸化皮膜等と異なり、機械洗浄、化学洗浄、高圧洗浄等の通常の洗浄処理で除去可能なので、接液部を構成する部品(装置)を損傷することなく、除去可能である。 Although the poorly water-soluble polycarboxylate ion complex does not dissolve in cooling water, it can be removed by ordinary cleaning processes such as mechanical cleaning, chemical cleaning, and high-pressure cleaning, unlike oxide films. Can be removed without damaging the device.
本発明で抑制対象となる微生物は特に限定されないが、以下に一例を説明する。 The microorganisms to be suppressed in the present invention are not particularly limited, but an example will be described below.
[微生物]
抑制対象の微生物は特に限定されないが、一例を挙げると、藻類、細菌類、原生動物、真菌類、酵母類等がある。これらの中でも、藻類、細菌類、原生動物、特に、冷却水系4での有機性スライム発生の原因となる、藻類、細菌類が抑制対象となる。
[Microorganisms]
Although the microorganisms to be suppressed are not particularly limited, examples include algae, bacteria, protozoa, fungi, yeasts and the like. Among these, algae, bacteria, and protozoa, particularly algae and bacteria that cause organic slime generation in the cooling water system 4 are targets for suppression.
藻類は特に限定されず、藍色植物門(藍藻類)、緑色植物門(緑藻類)、紅色植物門(紅藻類)、黄色植物門(褐藻類、ケイ藻類等)、ユーグレナ植物門、渦鞭毛植物門、原核緑色植物門、灰色植物門、クリプト植物門、クロララクニオン植物門、ハプト植物門等多様な藻類が対象となる。 Algae is not particularly limited, Indigo plant gate (Cyanobacteria), Green plant gate (Green algae), Red plant gate (Red algae), Yellow plant gate (Brown algae, Diatoms, etc.), Euglena plant gate, Dinoflagellate plant Various algae such as gates, prokaryotic green plant gates, gray plant gates, cryptophyte gates, chloracarnion plant gates and haptophyte gates are targeted.
原生動物は特に限定されず、アメーバ類、ゾウリムシなどがあり、特にアメーバ類である。 Protozoa is not particularly limited and includes amoeba, Paramecium, etc., and particularly amoeba.
細菌類も特に限定されず、グラム陰性菌、グラム陽性菌、好気性菌、嫌気性菌等多様な細菌類が抑制可能であり、また、上記藻類や原生動物と共生(寄生)関係にあってもよく、非共生(非寄生)関係にあってもよい。本発明で特に抑制対象となる細菌類は、上記藻類と原生動物のいずれか一方又は両方と共生又は寄生関係にある細菌類、特に、上記藻類と共生関係にある細菌類であって、例えば、好気性菌(通性嫌気性菌を含む)、特に好気性グラム陰性菌、例えばレジオネラ菌である。 Bacteria are not particularly limited, and various bacteria such as Gram-negative bacteria, Gram-positive bacteria, aerobic bacteria, and anaerobic bacteria can be suppressed, and are in a symbiotic (parasitic) relationship with the algae and protozoa. It may be a non-symbiotic (non-parasitic) relationship. The bacteria to be specifically controlled in the present invention are bacteria having a symbiotic or parasitic relationship with one or both of the algae and protozoa, in particular, bacteria having a symbiotic relationship with the algae, for example, Aerobic bacteria (including facultative anaerobes), especially aerobic gram-negative bacteria such as Legionella.
[微生物の抑制方法]
本発明は、上記工程で形成した殺菌剤被膜により、接液部を保護する。
[Method for inhibiting microorganisms]
In the present invention, the wetted part is protected by the disinfectant film formed in the above process.
本発明により形成した殺菌剤被膜は、接液部1平方センチメートル当たり0.05nmoL以上10nmoL以下であり、好ましくは0.1nmoL以上5nmoL以下、より好ましくは0.15nmoL以上2nmoL以下のカチオン性殺菌剤を含むため、上記微生物類に対して十分は繁殖抑制効果を持つ。しかも、殺菌剤被膜に含まれるポリカルボン酸イオンコンプレックスは難水溶性なので、冷却水と接触する接液部でも長時間残留し、微生物類の繁殖抑制効果が長時間持続する。 The disinfectant film formed according to the present invention contains 0.05 to 10 nmoL, preferably 0.1 to 5 nmoL, more preferably 0.15 to 2 nmol per 1 cm 2 of the wetted part. Therefore, it has a sufficient effect on suppressing the above-mentioned microorganisms. Moreover, since the polycarboxylic acid ion complex contained in the bactericidal agent coating is poorly water-soluble, it remains for a long time even in the wetted part in contact with the cooling water, and the effect of inhibiting the growth of microorganisms lasts for a long time.
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[実施例1]
ポリ−γ−グルタミン酸と塩化ベンザルコニウムからなる難水溶性ポリカルボン酸イオンコンプレックス0.5gを、70%エタノール水溶液100mLに溶解させ、0.5(w/v%)の塗布剤を製造した。なお、当該ポリ−γ−L−グルタミン酸イオンコンプレックスは、下記の通り製造した。
[Example 1]
0.5 g of a poorly water-soluble polycarboxylate ion complex composed of poly-γ-glutamic acid and benzalkonium chloride was dissolved in 100 mL of a 70% aqueous ethanol solution to produce a 0.5 (w / v%) coating agent. The poly-γ-L-glutamate ion complex was produced as follows.
超好塩古細菌ナトリアルバ・エジプチアキア(N.aegyptiaca)由来の平均分子量1000kDのポリ−γ−L−グルタミン酸ナトリウム塩(1.0g)を精製水に溶解し、2w/v%の溶液とした。当該溶液へ60℃に保温した塩化ベンザルコニウム(2.4g)の8w/v%水溶液を加えた。原料であるポリ−γ−L−グルタミン酸ナトリウム塩の水溶液から、塩化ベンザルコニウム添加直後に水不溶性材料が形成されることを確認した後、さらに25℃で2時間攪拌した。得られた水不溶性材料を濾別回収した後、100 mLの精製水で計3回洗浄した。真空乾燥し、ポリ−γ−グルタミン酸イオンコンプレックス(3.0g)を回収した。得られたポリ−γ−グルタミン酸イオンコンプレックスの1H−NMRの結果から、ポリ−γ−L−グルタミン酸とベンザルコニウムが100:100のモル比で結合していることが確認された。 Poly-γ-L-glutamic acid sodium salt (1.0 g) having an average molecular weight of 1000 kD derived from the hyperhalophilic archaeon Natrialva Edipticia was dissolved in purified water to obtain a 2 w / v% solution. An 8 w / v% aqueous solution of benzalkonium chloride (2.4 g) kept at 60 ° C. was added to the solution. After confirming that a water-insoluble material was formed immediately after addition of benzalkonium chloride from an aqueous solution of poly-γ-L-glutamic acid sodium salt as a raw material, the mixture was further stirred at 25 ° C. for 2 hours. The obtained water-insoluble material was collected by filtration and then washed 3 times with 100 mL of purified water. It vacuum-dried and collect | recovered poly-gamma-glutamate ion complex (3.0g). From the result of 1 H-NMR of the obtained poly-γ-glutamate ion complex, it was confirmed that poly-γ-L-glutamic acid and benzalkonium were bound at a molar ratio of 100: 100.
冷却塔10のルーバー19に事前に高圧水洗機にて塗布面の汚れを落とし、乾燥後に塗布剤を霧吹きにて噴霧後、風乾し、殺菌剤被膜を形成させた(図4(a))。
The
この時の塗布量は、塩化ベンザルコニウムとして、ルーバー19の表面1cm2当り0.2nmoLとした。
The coating amount at this time was 0.2 nmol per 1 cm 2 of the surface of the
この後、スライムコントロール剤無添加の冷却水(水道水)を使用し、冷却塔を運転したところ、2週間経過後でも藻類の付着は観察されなかった。6ヶ月経過後では、藻類および微生物の付着が若干見られたものの、その付着程度は比較例1に比べ極めて軽微であった(図4(b))。 After that, when cooling water (tap water) without addition of a slime control agent was used and the cooling tower was operated, no algae was observed even after 2 weeks. After 6 months, although a little algae and microorganisms were attached, the degree of attachment was very slight compared to Comparative Example 1 (FIG. 4 (b)).
[実施例2]
ポリ−γ−グルタミン酸と塩化セチルピリジニウムからなる難水溶性ポリカルボン酸イオンコンプレックス0.5gを、70%エタノール水溶液100mLに溶解し、0.5w/v%の塗布剤を製造した。なお、当該ポリ−γ−L−グルタミン酸イオンコンプレックスは、下記の通り実施した。
[Example 2]
0.5 g of a poorly water-soluble polycarboxylate ion complex composed of poly-γ-glutamic acid and cetylpyridinium chloride was dissolved in 100 mL of a 70% aqueous ethanol solution to produce a 0.5 w / v% coating agent. The poly-γ-L-glutamate ion complex was carried out as follows.
超好塩古細菌ナトリアルバ・エジプチアキア(N.aegyptiaca)由来の平均分子量1000kDのポリ−γ−L−グルタミン酸ナトリウム塩(1.0g)を精製水に溶解し、2w/v%の溶液とした。当該溶液へ60℃に保温した塩化セチルピリジニウム(2.4g)を加えた。原料であるポリ−γ−L−グルタミン酸ナトリウム塩の水溶液から、塩化セチルピリジニウム添加直後に水不溶性材料が形成されることを確認した後、さらに60℃で4時間保温した。得られた水不溶性材料を濾別回収した後、100mLの精製水で計3回洗浄した。真空乾燥し、粉末としてポリ−γ−L−グルタミン酸イオンコンプレックス(3.0g)を回収した。得られたポリ−γ−L−グルタミン酸イオンコンプレックスの1H−NMRの結果から、ポリ−γ−L−グルタミン酸とセチルピリジニウムが100:100のモル比で結合していることが確認された。 Poly-γ-L-glutamic acid sodium salt (1.0 g) having an average molecular weight of 1000 kD derived from the hyperhalophilic archaeon Natrialva edipitiaca (1.0 g) was dissolved in purified water to obtain a 2 w / v% solution. Cetylpyridinium chloride (2.4 g) kept at 60 ° C. was added to the solution. After confirming that a water-insoluble material was formed immediately after the addition of cetylpyridinium chloride from an aqueous solution of the raw material poly-γ-L-glutamic acid sodium salt, the mixture was further kept at 60 ° C. for 4 hours. The obtained water-insoluble material was collected by filtration and then washed 3 times with 100 mL of purified water. It vacuum-dried and collect | recovered poly-gamma-L-glutamate ion complex (3.0g) as a powder. From the result of 1 H-NMR of the obtained poly-γ-L-glutamate ion complex, it was confirmed that poly-γ-L-glutamic acid and cetylpyridinium were bound at a molar ratio of 100: 100.
この塗布剤を用いて、実施例1と同じ条件で、ルーバー19表面に殺菌剤被膜を形成し(図5(a))、実施例1と同じ条件で冷却塔10を運転したところ、2週間経過後でも藻類の付着は観察されず、6ヶ月経過後では、藻類および微生物の付着が若干見られたものの、比較例1に比べ極めて軽微であった(図5(b))。
Using this coating agent, a bactericide film was formed on the surface of the
[比較例1]
冷却塔のルーバー部分に事前に高圧水洗機にて塗布面の汚れを落とし(図6(a))、乾燥後、塗布剤を塗布せずに、実施例1と同じ条件で冷却塔10を運転した。比較例1では、2週間経過後には藻類の付着が観察され、6ケ月経過後では、大量の藻類および微生物の付着が認められた(図6(b))。
[Comparative Example 1]
The coating surface is cleaned with a high-pressure water washer in advance in the louver portion of the cooling tower (FIG. 6A), and after drying, the
[実施例3〜14]
表1の条件で塗布剤を製造した以外は、実施例1と同じ条件で殺菌剤被膜を形成し、冷却塔10を運転したところ、いずれの実施例も、2週間経過後でも藻類の付着は観察されず、1ヶ月経過後も藻類および微生物の付着は軽微であった。
[Examples 3 to 14]
Except that the coating agent was produced under the conditions shown in Table 1, the disinfectant film was formed under the same conditions as in Example 1 and the
なお、表1中、実施例7、8の塗布量は、2種類のカチオン性殺菌剤を合計量である。また、実施例3〜8のイオンコンプレックスはカチオン性殺菌剤の種類を変えた以外は実施例1と同じ条件で製造し、実施例9のポリカルボン酸イオンコンプレックスは実施例2と同じものであり、実施例10、11のポリカルボン酸イオンコンプレックスはHDPB(臭化ヘキサデシルピリジニウム)を表1の物質に変えた以外は特開2015-163686号の段落0076記載の方法で製造したものであり、実施例12、13のポリカルボン酸イオンコンプレックスはポリアクリル酸をポリメタクリル酸(アルドリッチ社製、重量平均分子量〜9500)に変えた以外は実施例10、11とそれぞれ同じ方法で製造したものであり、実施例14は実施例1で使用したポリ−γ−グルタミン酸と実施例10で使用したポリアクリル酸をカチオン性殺菌剤に対し、それぞれ0.5当量(質量)用いた以外は実施例2と同じ製造方法で製造したものである。 In Table 1, the coating amounts of Examples 7 and 8 are the total amount of two types of cationic fungicides. In addition, the ion complexes of Examples 3 to 8 were produced under the same conditions as in Example 1 except that the type of the cationic fungicide was changed, and the polycarboxylic acid ion complex of Example 9 was the same as in Example 2. The polycarboxylate ion complexes of Examples 10 and 11 were produced by the method described in paragraph 0076 of JP-A-2015-163686, except that HDPB (hexadecylpyridinium bromide) was changed to the substances shown in Table 1. The polycarboxylic acid ion complexes of Examples 12 and 13 were prepared in the same manner as in Examples 10 and 11 except that polyacrylic acid was changed to polymethacrylic acid (Aldrich, weight average molecular weight to 9500). In Example 14, poly-γ-glutamic acid used in Example 1 and polyacrylic acid used in Example 10 were added to the cationic fungicide. It is, except for using 0.5 eq (mass) those prepared by the same manufacturing method as in Example 2.
[比較例2]
図7に示す模擬冷却塔の充填材槽に、塗布剤無処理のPVC製メッシュ板(幅145mm×高さ195mm×厚み3mm)を挿入し、藻類培養液を添加した水道水を塔上部散水目皿より循環散水するとともに塔側面より直交通気運転し、2週間後に挿入メッシュ板を確認したところ、メッシュ穴部に藻類付着が確認された。
[Comparative Example 2]
Insert a PVC mesh plate (width: 145 mm x height: 195 mm x thickness: 3 mm) with no coating agent into the filler tank of the simulated cooling tower shown in FIG. Water was circulated from the dish and orthogonal aeration operation was performed from the side of the tower. After 2 weeks, the insertion mesh plate was confirmed. Algae adhesion was confirmed in the mesh hole.
[比較例3]
比較例2で用いたPVC製メッシュ板に、表1の比較例3に記載の塗布剤を塗布し、殺菌剤被膜を形成した。このPVC製メッシュ板を用いた以外は、比較例2と同じ条件で模擬冷却塔の直交通気運転を行ったところ、2週間後には、メッシュ穴部に藻類付着が確認された。
[Comparative Example 3]
The coating agent described in Comparative Example 3 in Table 1 was applied to the PVC mesh plate used in Comparative Example 2 to form a bactericide film. Except for using this PVC mesh plate, an orthogonal ventilation operation of the simulated cooling tower was performed under the same conditions as in Comparative Example 2. After 2 weeks, adhesion of algae was confirmed in the mesh hole.
[比較例4]
塗布剤の組成を表1、比較例4の欄に記載のように変えた以外は比較例3と同じ条件で模擬冷却塔の直交通気運転を行ったところ、比較例3と同様、2週間後にはメッシュ穴部に藻類付着が確認された(写真5右)。
[Comparative Example 4]
Except that the composition of the coating agent was changed as described in the column of Table 1 and Comparative Example 4, when the orthogonal cooling operation of the simulated cooling tower was performed under the same conditions as in Comparative Example 3, it was 2 weeks as in Comparative Example 3. Later, algae adherence was confirmed in the mesh hole (Photo 5 right).
[実施例15]
塗布剤の組成及び塗布量を表1、実施例15の欄に記載のように変えた以外は、比較例3と同じ条件で模擬冷却塔の直交通気運転を行ったところ、2週間後のメッシュ穴部は、比較例2〜4と比較して藻類付着が極めて軽微であった。
[Example 15]
The simulated cooling tower was subjected to orthogonal ventilation operation under the same conditions as in Comparative Example 3 except that the composition and the coating amount of the coating agent were changed as described in the column of Table 1 and Example 15. As for the mesh hole part, algae adhesion was very light compared with Comparative Examples 2-4.
[実施例16]
塗布剤の組成を表1、実施例16の欄に記載のように変えた以外は、実施例15と同じ条件で模擬冷却塔の直交通気運転を行ったところ、2週間後のメッシュ穴部は、比較例2〜4と比較して藻類付着が極めて軽微であった。
[Example 16]
Except that the composition of the coating agent was changed as described in the column of Table 1 and Example 16, the simulated cooling tower was orthogonally ventilated under the same conditions as in Example 15, and then the mesh hole after 2 weeks. Compared with Comparative Examples 2-4, algae adhesion was very slight.
[実施例17]
塗布剤の塗布量を表1、実施例17の欄に記載のように変えた以外は、実施例16と同じ条件で模擬冷却塔の直交通気運転を行ったところ、2週間後のメッシュ穴部は、比較例2〜4と比較して藻類付着が極めて軽微であった。
[Example 17]
The simulated cooling tower was subjected to orthogonal ventilation operation under the same conditions as in Example 16 except that the coating amount of the coating agent was changed as described in the column of Table 1 and Example 17. As for the part, algae adhesion was very slight compared with Comparative Examples 2-4.
なお、比較例3、実施例15では実施例1と同じポリカルボン酸イオンコンプレックスを使用し、比較例4、実施例16、17では実施例2と同じポリカルボン酸イオンコンプレックスを使用した。 In Comparative Example 3 and Example 15, the same polycarboxylic acid ion complex as in Example 1 was used, and in Comparative Example 4 and Examples 16 and 17, the same polycarboxylic acid ion complex as in Example 2 was used.
4 冷却水系
10 冷却塔
11 冷却塔の本体
19 ルーバー
21 送風機
25 充填材
31 散水皿
32 仕切部材
33 配管
40 冷却水循環系
41 冷却水循環系の流路(配管)
50 冷却装置
52 凝集器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4
50
Claims (7)
ポリカルボン酸とカチオン性殺菌剤とから形成される難水溶性のポリカルボン酸イオンコンプレックスを少なくとも含有する塗布剤を、前記カチオン性殺菌剤の塗布量が、1cm2当たり0.05nmol以上10nmol以下になるよう、前記接液部に塗布し、当該接液部上に殺菌剤被膜を形成することを特徴とする冷却水系の微生物抑制方法。 A cooling water system having a cooling tower, a method for suppressing the growth of microorganisms in a wetted part in contact with cooling water,
A coating agent containing at least a poorly water-soluble polycarboxylic acid ion complex formed from a polycarboxylic acid and a cationic bactericidal agent is used so that the coating amount of the cationic bactericidal agent is 0.05 nmol or more and 10 nmol or less per 1 cm 2. A cooling water-based microorganism control method comprising applying to the wetted part and forming a bactericide film on the wetted part.
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