JPH06183907A

JPH06183907A - スライムコントロール剤

Info

Publication number: JPH06183907A
Application number: JP34400992A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Ito; 賢一伊藤; Yasuhiro Nobata; 靖浩野畑; Hideki Takahashi; 秀樹高橋; Kayoko Yamakawa; 加代子山川
Original assignee: Hakuto Co Ltd
Current assignee: Hakuto Co Ltd
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1992-12-24
Publication date: 1994-07-05

Abstract

(57)【要約】【目的】従来殺菌剤を用いていた工業用水系のスライム
コントロール方法を改善し、微生物同士、微生物と器壁
あるいは微生物と水中の浮遊物との付着防止できるスラ
イムコントロール剤を提供する。【構成】モノ又はポリオキシプロピレンポリアミンを有
効成分として含有するスライムコントロール剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業用水系における冷
却水系あるいは製紙工程等におけるスライムトラブルを
防止するスライムコントロール剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工業用水の主な用途には製品処理水、冷
却用水、洗浄水、温調用水等であり、これらの工業用水
は石油精製工場、化学工場、製紙工場などで大量に用い
られている。そして、用水の不足を補いかつ用水コスト
を低減するために、これらの工業用水のほとんどが工場
内に設備されている用水処理装置により回収処理され、
再利用されている。しかし、用水の再利用にはスライム
の発生という大きな問題があった。例えば、石油精製工
場や化学工場などで用いられている循環冷却水を回収処
理する場合、冷却装置として主に開放系冷水塔で再冷却
される。そのため、水が濃縮されて、汚濁物質や微生物
の栄養物質濃度が上昇し、また程良い温度が加わるた
め、微生物の繁殖が助長され、また、それらに汚濁物質
の吸着が加わるとスライムが容易に形成されるという問
題があった。そして、この微生物の繁殖に伴うスライム
の発生により、ストレーナーの通水や熱交換器の伝熱効
率が妨げられ、また配管断面積の減少による冷却水流量
の低下や配管閉塞を生じ、さらにはスライムの付着によ
る金属の孔食などを促進するなどの問題があった。

【０００３】また、製紙工場においても工業用水の再利
用化により、循環する用水中の溶解物、パルプ、デンプ
ン、タンパク質などの浮遊物が濃縮され、微生物の生育
とともにスライムの発生が起こり問題となっていた。こ
のスライムは抄紙工程における白水ピット、フローボッ
クス、配管等の各所に発生し、また抄紙工程において発
生したスライムは、ある程度成長すると壁面から剥離し
てパルプに混じり抄紙される。そして、このスライムを
含んだ紙は、強度が著しく低下し、乾燥工程にて紙切れ
を生じやすく、また、紙面に着色、斑点、目玉等を生じ
るなど製品価値を著しく低下させ、多大な経済的損失を
もたらす原因となっていた。

【０００４】従来より上述した問題点を解決するスライ
ムの対策として、各種の殺菌剤、生育抑制剤及び除藻剤
等のスライムコントロール剤が研究開発され、微生物の
生育を抑制あるいは死滅させる方法がとられてきた。例
えば、塩素系殺菌剤（金属に対する腐食性が大きいた
め、使用濃度は制限される。）や腐食性の低い４級アン
モニウム塩、メチレンビスチオシアネート、イソチアゾ
リン系などのスライムコントロール剤が用いられてき
た。

【０００５】また、紙パルプ技術便覧，1982（紙パルプ
技術協会編）には、スライムトラブルの発生を予防的に
抑制するスライムコントロール剤（５−オキシ−３、４
−ジクロロ−１、２−ジチオール、２,２−ジブロモプ
ロピオアミドなど）が記載されている。

【０００６】さらに、最近では、スライムの粘着性を失
活させ、スライムを液中に分散して洗浄する洗浄剤が提
案されている。例えば、ヒドラジン（特開昭57−136502
号公報）、カルボヒドラジド（特公平３−58322号公
報）、プロピレンオキサイド−エチレンオキサイド共重
合体（特開昭54−98321号公報）、陽イオン界面活性剤
（特公昭50−27228号公報）などがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のスライムコントロール剤では、スライム形成菌
だけでなく、スライム形成の少ない菌にも等しく作用す
るので効果を上げるためには高添加量にしなければなら
ず、スライム抑制という面からみても効率が非常に悪
く、コスト高であった。また、製造装置や用水処理装置
の用水配管の腐食発生や工場外への工業用水の排出によ
る環境汚染などの問題があった。

【０００８】また、スライムコントロール剤として殺菌
剤を用いた場合、対象とする微生物の種類により効果が
変わり、使用中にその殺菌剤に抵抗性を得た微生物が繁
殖しやすいなど常に工程水中の微生物数や殺菌剤に対す
る抵抗性の調査を行ないながら実施しなければならず、
抵抗性を有する微生物が優勢になった場合は、別の殺菌
剤の選定を行なう必要が生じるため、逆に手間がかかり
コスト高となる問題があった。さらに、スライムを分散
して洗浄する洗浄剤についての公報が開示されている
が、いずれも前記殺菌剤との併用でもスライムの付着防
止の効果は上がらず、より効率的なスライムコントロー
ル剤が望まれていた。

【０００９】本発明は、従来殺菌剤を用いていた工業用
水系のスライムコントロール方法を改善し、微生物同
士、微生物と器壁あるいは微生物と水中の浮遊物との付
着防止できるスライムコントロール剤を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために工業用水系でのスライムトラブル抑
制について鋭意研究を重ねた結果、微生物を水中に分散
させて、用水系の金属面への付着を妨げることにより、
スライムの抑制効果が高くなることを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、本発
明は、モノ又はポリオキシプロピレンポリアミンを有効
成分とするスライムコントロール剤に関するものであ
る。

【００１１】本発明のスライムコントロール剤の有効成
分であるモノ又はポリオキシプロピレンポリアミンと
は、分子中にオキシプロピレン単位を１個以上もち、か
つアミノ基を２個以上有する化合物であり、好ましいモ
ノ又はポリオキシプロピレンポリアミンとしては、分子
中に２ないし３個のアミノ基を有するポリオキシプロピ
レンジアミンまたはポリオキシプロピレントリアミンで
ある。また、アミノ基は好ましくは１級アミノ基であ
る。オキシプロピレン単位の数は１〜100個程度、好ま
しくは２〜50個程度である。ポリオキシプロピレンポリ
アミンの分子量は、好ましくは132〜3,000であり、より
好ましくは200〜2,000の範囲である。

【００１２】本発明のスライムコントロール剤の有効成
分であるポリオキシプロピレンポリアミンの代表例を下
記に示す。

【００１３】

【化１】（式中、ｎは１〜100の整数である。）

【００１４】

【化２】（式中、Ｒは炭素数２〜10の２価アルコール残基、ａ、
ｂは１〜100の整数である。）

【００１５】

【化３】（式中、Ｒは炭素数２〜10の３価アルコール残基であ
る。ｐ、ｑは１〜100の整数である。ｒは０〜100の整数
であり、ｒ＝０のときＸは水酸基であり、ｒ＝０でない
ときＸはアミノ基である。）

【００１６】上記(Ｉ)式で示される化合物におけるｎの
好ましい数は２〜50の整数である。上記(II)式で示され
るａ及びｂの好ましい数は１〜30であり、上記(III)式
で示されるｐ及びｑの好ましい数は１〜20、ｒの好まし
い数は０〜20である。

【００１７】上記(II)式で示される化合物における２価
アルコールとしては、エチレングリコール、ポリエチレ
ングリコールなどがあげられる。また、(III)式で示さ
れる化合物における３価アルコールとしては、グリセリ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンな
どがあげられる。ここで、２価あるいは３価アルコール
の炭素数は２〜10であり、これより大きくなると親水性
が減り、効果が少なくなる。

【００１８】本発明の有効成分であるポリオキシプロピ
レンポリアミンの製造は、例えば、ポリプロピレングリ
コールまたは２価あるいは３価のアルコールと反応させ
て、相当するポリオキシプロピレン化合物とし、これを
ラネーニッケル存在下、水素雰囲気中無水アンモニアを
作用させてアミノ化することにより製造することができ
る（アメリカ特許4766245号公報）。

【００１９】本発明のスライムコントロール剤の使用量
は、工業用水系の大きさ、装置条件及びその運転条件な
どにより異なるが、通常は保有水量に対して0.1ppm〜1
0,000ppm程度が好ましく、より好ましくは１ppm〜1,000
ppmである。添加形態としてはそのまま投入、水溶液、
懸濁液等のいずれであってもよい。

【００２０】本発明のスライムコントロール剤は、従来
からの微生物を殺傷、あるいは生育を抑制する殺菌剤な
どと併用又は混合して使用することは何ら差し支えな
く、むしろ分散させる微生物の全体の数を減らすことに
より、スライムコントロール剤の添加量を低減できるな
ど、スライム抑制効率を高めることが多い。

【００２１】

【作用】微生物の吸着、凝集は、一般的な有機物や、無
機物の微細固形物が示す界面への吸着、凝集現象とは異
なる。微生物の場合は細胞表面にタンパク質、多糖類、
糖タンパク質類、糖脂質類等が多数延びており、ファン
デルワールス力や、電気的吸着、反発などが作用する前
に、これらが絡み合い、微生物同志あるいは、微生物と
他の固形物とが合体すると考えられる。従来のスライム
コントロール剤では、単に殺菌するだけで微生物の吸着
や凝集を防ぐ作用ではなかった。しかし、本発明のスラ
イムコントロール剤は、その分子中のプラス電荷が微生
物表面のマイナス電荷に対し中和的に吸着し、微生物表
面に出ている多糖類をブロックし、その絡み合いを妨
げ、互いの吸着、凝集を防ぐとともに、さらに分散を助
長するように作用するものと推定される。従って、スラ
イムを形成する微生物の持つ付着性を無くし、更に微生
物を水中に分散させる効果を有しているために、微生物
が繁殖しても塊にならず、界面への付着が防止される。

【００２２】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。なお、この例において本発明のポリオキシプロ
ピレンポリアミンとして下記に示す化合物を用いた。化合物Ａ：Ｉ式で示されたポリオキシプロピレンジアミ
ンｎ≒2.6，平均分子量230 (テキサコケミカル社製，「ジェファーミンＤ−230」
(商品名)) 化合物Ｂ：Ｉ式で示されたポリオキシプロピレンジアミ
ンｎ≒5.6，平均分子量400 (テキサコケミカル社製，「ジェファーミンＤ−400」
(商品名)) 化合物Ｃ：Ｉ式で示されたポリオキシプロピレンジアミ
ンｎ≒33.1，平均分子量2000 (テキサコケミカル社製,「ジェファーミンＤ−2000」
(商品名)) 化合物Ｄ：III式で示されたポリオキシプロピレントリ
アミン

【００２３】

【化４】ａ＋ｂ＋ｃ≒5.3，平均分子量403 (テキサコケミカル社製，「ジェファーミンＴ−403」
(商品名))

【００２４】〔テスト１〕三角フラスコに培養液100ml
を入れ、100メッシュ金網（５×７cm）を円筒状（直径
約１cm）にして浸した。実冷水塔から採取分離し、前培
養したスライム形成菌（糸状菌バチルス（Ｂacillu
s），菌Ａとする）懸濁液と、スライムコントロール剤1
000ppmを添加し、30℃で２日間振とう培養した。ワイヤ
ーに菌が付着した状態を観察した。

【００２５】尚、菌の培養は下記の培地液を用いた。培地液組織グルコース 10.0ｇイーストエクストラ 2.5ｇトリプトン 5.0ｇ塩化カルシウム水和物 0.5ｇりん酸水素二カリウム 1.0ｇｐＨ8.5緩衝液^* 100ml 以上を水に溶解し、１ｌとした。＊：ｐＨ8.5緩衝液の作成……２−アミノ−２−ヒドロ
キシメチル−１,３−プロパンジオール24.2ｇを水500ml
に溶解し、10％塩酸でｐＨ8.5に調整後、水で１ｌとす
る。

【００２６】〔テスト２〕三角フラスコに、培養液100m
lを入れ、100メッシュ金網（５×７cm）を円筒状（直径
約１cm）にして浸した。菌Ａ懸濁液と、スライムコント
ロール剤100ppm，200ppmを各々添加し、30℃で２日間振
とう培養した。培地液組成はテスト１のものを１／10濃
度として用いた。

【００２７】〔テスト３〕三角フラスコに、培養液100m
lを入れ、100メッシュ金網（５×７cm）を円筒状（直径
約１cm）にして浸した。実冷水塔から採取分離したスラ
イム形成菌４種（菌Ｂ，菌Ｃ，菌Ｄ，菌Ｅとする）懸濁
液と、スライムコントロール剤100ppmを添加し、30℃で
振とう培養した。２日後ワイヤー付着重量を測定した。
テスト１〜３の結果を表１にまとめて示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】〔テスト４〕三角フラスコに、微生物で激
しく汚染された冷却塔の循環水100mlを採り、100メッシ
ュ金網（５cm×７cm）を円筒状（直径約１cm）にして浸
した。これにスライムコントロール剤100ppmを添加し、
30℃で振とう培養した。５日後ワイヤーへの付着重量を
測定した結果を表２に示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】〔テスト５〕紙パルプ工場の用水でしばし
ば検出される菌フラボバクテリウム（Ｆlavobacteriu
m）、シュードモナス（Ｐseudomonas）、アシネトバク
ター（Ａcinetobacter）の３種、及び酵母クリプトコッ
カス（Ｃryptococcus）を各々100ml、ブイヨン液体培地
に接種した。所定濃度のスライムコントロール剤を添加
後、100メッシュ金網（５×７cm）を円筒状（直径約１c
m）にして浸し、30℃にて５日間培養した。培養前後の
菌数値及び金網への付着重量を測定した結果を表３に示
す。

【００３２】

【表３】

【００３３】〔テスト６〕300ml三角フラスコに、微細
繊維を除去（Ｎo.２濾紙にて濾過）した白水（ｐＨ4.
5）100mlを採取し、スライムコントロール剤を所定濃度
添加した。これに100メッシュ金網（５×７cm）を円筒
状（直径１cm）にして浸し、30℃にて５日間培養した。
培養前後の菌数値及びワイヤーへの付着重量を測定した
結果を表４に示す。

【００３４】

【表４】

【００３５】〔テスト７〕上質マシン白水（ｐＨ＝4.
0）から分離された粘性の酵母クリプトコッカス（Ｃryp
tococcus）をグルコースペプトン液体100ml中に分散さ
せた（酵母菌数：４×10⁴個／ml）。スライムコントロ
ール剤を所定量添加し、100メッシュ金網（５×７cm）
を円筒状（直径１cm）にして浸し、実機白水温度35℃に
て７日間培養した。培養前・後の菌数値及び付着重量を
測定した結果を表５に示す。

【００３６】

【表５】

【００３７】比較例に示した薬剤は、菌数を減らしてス
ライムを少なくするが、本発明の薬剤は、比較例のもの
に比べて菌数の減少は小さいが、スライムの付着は大幅
に少なくなることがわかる。

【００３８】

【発明の効果】スライムを抑制する目的で殺菌剤を使用
する方法は、微生物の増殖、即ち数の拡大を押さえ込む
ことである。それに対して、本発明のスライムコントロ
ール剤は、微生物をスライムとなる前に系外に排出して
しまうので、極めて効率的である。従って、殺菌剤の使
用は不必要、あるいは低添加量の使用となるため、配管
や、熱交換器の腐食が低減され、また、殺菌剤による環
境への悪影響も少なくすることが出来る。

【００３９】また、本発明のスライムコントロール剤を
使用することにより、スライムの発生を十分に抑制する
ことが出来るため、スライムによる、配管閉塞の防止、
抄紙工程における紙切れ防止、製品である紙の品質向上
をもたらす。

【００４０】そしてさらに、本発明のスライムコントロ
ール剤を使用してスライムを抑制する方法は、微生物の
表面に作用するため、極めて効率良く微生物を抑制でき
る。本発明のスライムコントロール剤の主たる効力は微
生物等が器壁面への付着防止、さらには微生物の分散で
あるため、本スライムコントロール剤を連続的に使用し
ても微生物が抵抗性を獲得することはなく、工程水中の
微生物数や、本発明のスライムコントロール剤に対する
抵抗性の調査を行う必要はない。そのための手間がほと
んどかからず、コストの削減になる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山川加代子三重県四日市市別名６−６−９伯東株式会社四日市研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モノ又はポリオキシプロピレンポリアミ
ンを有効成分として含有するスライムコントロール剤
【請求項２】モノ又はポリオキシプロピレンポリアミ
ンがポリオキシプロピレンジアミン又はポリオキシプロ
ピレントリアミンである請求項１記載のスライムコント
ロール剤
【請求項３】ポリオキシプロピレンポリアミンの分子
量が132〜3,000である請求項１記載のスライムコントロ
ール剤