CN101528683A - 制备过氧羧酸的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备过氧羧酸的装置和方法。该装置包括反应催化剂和预处理一种或多种反应物的保护塔，其可以提高反应催化剂的寿命、活性和/或安全性。由该方法和装置制备的过氧羧酸组合物可以包括一种或多种过氧羧酸。

Description

制备过氧羧酸的装置和方法
技术领域
本发明涉及制备过氧羧酸的装置和方法。该装置包括反应催化剂和预处理一种或多种反应物的预处理塔，其可以提高反应催化剂寿命、活性和/或安全性。通过该方法和装置制备的过氧羧酸组合物可以包括一种或多种过氧羧酸。
背景技术
用于制备过氧羧酸的目前方法包括羧酸或酸酐与诸如过氧化氢之类的氧化剂在水中混合以及等待。在环境条件下，该反应花费一周或更多时间达到合乎需要的在平衡状态下的过氧羧酸浓度。另外，运送诸如过氧化氢以及乙酸之类的成分的相关法规和实施会对这些反应物的浓度、稳定性、含量，或纯度有限制以及因此，对产生的过氧羧酸的浓度、稳定性、含量，或纯度有限制。例如，由于一般的运送以及操作实施，乙酸不可避免地包含金属。常规的过氧羧酸组合物一般包括短链过氧羧酸或短链过氧羧酸以及中链过氧羧酸的混合物(例如参见专利号为5,200,189、5,314,687、5,409,713、5,437,868、5,489,434、6,674,538、6,010,729、6,111,963以及6,514,556的美国专利)。
所进行的研究工作一直在努力改进过氧羧酸组合物以及制备它们的方法。特别是，这些努力一直寻求即使在应用地点也能更快速地制备纯的和/或更稳定的过氧羧组合物的方法。
发明内容
本发明涉及制备过氧羧酸的装置和方法。该装置包括反应催化剂和用于预处理一种或多种反应物的预处理塔，其可以提高该反应催化剂的寿命、活性和/或安全性。通过该方法以及装置制备的该过氧羧酸组合物可包括一种或多种过氧羧酸。
本发明包括用于制备过氧羧酸的装置。在实施方案中，此装置可包括第一预处理塔、第一反应催化剂塔、第一和第二反应物容器、多个管路以及安全系统。该第一和第二反应物容器与该第一预处理塔流体连通。该第一预处理塔与该第一反应催化剂塔流体连通。该第一反应催化剂塔可以与该过氧羧酸组合物存储或应用的位置流体连通。可以配置第一反应物容器用于包含液体氢过氧化物组合物以及可以配置第二反应物容器用于包含液体羧酸组合物。可以配置该安全系统以在预处理塔中、在该预处理塔入口处或之前对该过氧化氢以及羧酸组合物的温度、压力、金属含量或其组合进行测量。
本发明方法包括用于制备过氧羧酸的方法。在实施方案中，该方法包括由预处理塔预处理液体组合物的羧酸、过氧化氢、或二者。该方法可任选地包括将该预处理的液体组合物与羧酸、过氧化氢或二者的液体组合物混合以产生包含羧酸以及过氧化氢的组合物。该方法包括然后使包含羧酸以及过氧化氢的该组合物在反应催化剂在存在下反应以制备过氧羧酸组合物以及回收该过氧羧酸组合物。该方法包括在预处理之前、在预处理期间或在预处理之前和期间监视该羧酸、过氧化氢、或二者的温度、压力、或金属含量。如果该温度、温差、压力、压差、金属含量，或金属含量差值超过预定值，则该方法包括启动压力释放阀，停止一种或多种反应物的流动，使水流入该装置，使羧酸组合物流入该装置，使该方法停止，或其组合。
附图说明
附图1-5示意性表示产生过氧羧酸的装置的实施方案，其包括预处理塔和反应催化剂的实施方案。
附图6示意性表示该安全系统以及预处理塔的实施方案。
附图7-10示意性表示产生过氧羧酸装置的实施方案，其包括预处理塔、反应催化剂以及安全系统的实施方案。
附图11示意性表示产生过氧羧酸装置的实施方案，其与无菌包装系统的具体装置流体连通。
附图12以及13示意性表示产生过氧羧酸的装置的实施方案，其包括预处理塔和反应催化剂的实施方案。
附图14示意性表示该安全系统以及反应催化剂的实施方案。
附图15示意性表示产生过氧羧酸的装置的实施方案，其包括存储系统的具体方案。
附图16是说明一种方法的实施方案的流程图，通过该方法控制器监视和/或调节该应用组合物中过氧羧酸和/或过氧化氢的浓度。
附图17是说明″发生器检查″方法的实施方案的流程图，通过该方法控制器监视以及调节过氧羧酸发生器的操作。
附图18是饮料厂的简图，饮料厂包括冷无菌灌装设备，其中可以制备以及灌注充碳酸气或非充碳酸气的饮料。
本发明的各种实施方案根据该图详细公开，其中在该几个视图各处的相同的参考编号表示相同的部件。参考的各种实施方案不限制本发明的范围，其仅由权利要求的范围限定。
发明的详细说明
定义
如本文所用的短语″中链羧酸″指羧酸，该羧酸：1)与相等浓度的短链羧酸所附带的不良的、刺激性的、或辛辣的气味相比，气味减少或没有气味以及2)在中性的pH的水性缓冲液中临界胶束浓度大于1mM。中链羧酸把在20℃下无限地可溶于水或可与水溶混的羧酸排除在外。中链羧酸包括沸点(在760毫米汞柱压力)为180-300℃的羧酸。在实施方案中，中链羧酸包括沸点(在760毫米汞柱压力)为200-300℃的羧酸。在实施方案中，中链羧酸包括在25℃下在水中的溶解度小于1g/L的那些。中链羧酸的实例包括戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸以及十二烷酸。
如本文所用的短语″中链过氧羧酸″指中链羧酸的过氧羧酸形式。
如本文所用的短语″短链羧酸″指羧酸，其：1)特征在于不良的、刺激性的，或辛辣的气味，以及2)在20℃无限地可溶于水或与水可溶混。短链羧酸的实例包括甲酸、乙酸、丙酸以及丁酸。
如本文所用的短语″短链过氧羧酸″指短链羧酸的过氧羧酸形式。
如本文所用的术语″惰性金属阳离子″指那些金属阳离子，其基本上不反应(例如，不进行不需要级别(level)的反应)或不与过氧化氢或过氧羧酸(即过氧类)起反应。例如，钠和钾是惰性金属阳离子，而铁和铜不是。
如本文所用的术语″不溶性″用来描述物质，该物质的溶解无法达到给出大于在羧酸、氧化剂、过氧羧酸或其组合所用的载体或溶剂中的可忽略浓度(例如＜0.1mg/ml)从而得到合理的浓度。
如本文所用的组合物或组合″基本上由某些成分组成″指组合物包括上述成分在内以及不含有任何在物质上影响该组合物或方法基本和新颖特征的成分。短语″基本上由...组成″从要求保护的组合物以及方法排除多价螯合剂、增效助剂、螯合剂，或稳定剂；除非上述的过程或成分具体列在该短语之后。
如本文所用的组合物或组合″基本上不含有一种或多种成分指组合物，其不包括所述成分或其仅包括痕量或偶然附带数量的所述成分。痕量或偶然附带数量可以包括该数量的在另一成分中作为杂质或稳定剂存在的该成分或其在该过氧羧酸形成或降解期间在副反应中产生。例如，商购的过氧化氢经常包含少量稳定剂比如锡化合物、或有时为痕量的HEDP。
如本文所用的短语″不好的气味″、″令人不快的气味″、或″恶臭″指强烈的、刺激性的，或辛辣的气味或大气环境，一般的人如果能离开则从该气味或大气环境中离开。快乐情调为此气味使人愉快的或不愉快的程度提供一种度量方法。″不好的气味″、″令人不快的气味″或″恶臭″具有快乐情调评定它与5重量％乙酸、丙酸、丁酸、或其混合物溶液使人同样不愉快或使人更不愉快。
如本文所用的术语″微生物″指任何非细胞的或单细胞的(包括菌落的)有机体。微生物包括所有的原核生物。微生物包括细菌(包括蓝细菌)、地衣、真菌、原生动物、virinos、类病毒、病毒、噬菌体以及一些藻类。如本文所用的术语″微生物(microbe)″的意义与微生物(microorganism)是一样的。
如本文所用的术语″物体″指某物质材料，其可以被感觉直接地和/或间接地察觉。物体包括表面，包括硬表面(比如玻璃、陶瓷、金属、天然的和合成的岩石、木材以及聚合物型)，弹性体或塑料、编织以及非编织衬底食品加工表面、护理表面等。物体也包括食品产品(以及它的表面)；水或气体的本体本体或物流(例如空气流)；以及用于招待以及工业部门的表面和制品。物体也包括生物的躯体或躯体的一部分，例如手。
如本文所用的短语″食品产品″包括任何食品，其可能需要用抗微生物剂或组合物处理而且其可进行或不进行进一步地制备而食用。食品产品包括肉(例如红肉以及猪肉)、海味、家禽、果实和植物、蛋、鲜蛋(living eggs)、蛋制品、即食食物、小麦、籽、根、块茎、树叶、茎、球茎、花、萌芽、调味品、或其组合。该术语″制备″指食品产品比如果实和蔬菜以及植物或从植物获得的材料，其是一般出售的未烹调以及，经常是散装的，并且有时是可以生吃的。
如本文所用的短语″植物产品″包括任何植物物质或植物-衍生物质，其可能需要用抗微生物的药剂或组合物处理。植物产品包括种子、坚果、果仁、插瓶的花、植物或作物生长或保存在于温室、室内植物等。植物产品包括许多动物饲料。
如本文所用的加工的果实或蔬菜指已经切削、切断、切片、剥离、磨碎、磨碾、辐照、冷冻、烹调(例如用沸水烫、巴氏杀菌)、或均化的果实或蔬菜。如本文所用的已经洗涤、着色、上蜡、水冷、冷藏、脱壳、或去除叶子、茎或皮的果实或蔬菜是未加工的。
如本文所用的短语″肉制品″指所有类型的动物肉，包括畜体、肌肉、脂肪、脏器、皮、骨以及体液以及相似的构成该动物的部分。动物肉包括该哺乳动物、鸟、鱼、爬虫、两栖动物、蜗牛、蛤、甲壳动物、其它的食品类型比如龙虾、蟹等、或其它类型的海味的肉。动物肉形式包括例如，动物肉的整体或部分、单独或与其它的成分的结合。典型形式包括例如，经处理的肉，比如腌制的肉、切断和成形的产品、切碎产品、细致地切断产品、肉馅以及包括肉馅、整体产品等在内的产品。
如本文所用的术语″家禽″指任何鸟的所有形式肉用或蛋用而饲养的、收获的，或驯养的以及包括小鸡、火鸡、鸵鸟、斗鸡、雏鸟、珍珠鸡、野鸡、鹌鹑、鸭、鹅、鸸鹋，或类似物以及这些鸟的蛋。家禽包括整体的、切割的、加工的、烹调的或未加工的家禽，并且包含所有形式的家禽肉、副产物以及副产品。家禽的肉包括肌肉、脂肪、脏器、皮、骨以及体液以及相似的构成该动物的部分。动物肉的形式包括例如，动物肉的整体或、单独或与其它的成分的结合。典型形式包括例如，加工的家禽肉，如腌制家禽肉、切断和成形的产品、切碎产品、细致地切断产品以及整体产品等。
如本文所用的短语″家禽残骸″指加工期间从家禽的畜体或部分去除的任何残骸、残余、材料、污垢、垃圾、家禽的部分、家禽废物、家禽内脏、家禽器官、碎片或上述材料的综合等以及进入废料流。
如本文所用的短语″食品加工表面″指工具、机器、设备、结构、建筑物等的表面，其用作食品加工、制备，或存储活动的一部分。食品加工表面的实例包括食品加工或制备设备的表面(例如切片、封装、或运输设备，包括水槽)、食品加工器具(例如器皿、碟、洗涤器具以及玻璃酒升)的表面以及其中发生食品加工的建筑物的地板、墙壁，或夹具的表面。食品加工表面存在以及用于食物防腐空气循环系统、无菌性包装消毒、食物致冷和冷却清洁器以及消毒剂、器具洗涤消毒、热烫器洗净和消毒、食品包装材料、砧板添加剂、第三-浸入消毒、饮料冷冻和加热器、肉冷冻或烫洗水、自动盘式消毒器、消毒凝胶剂、冷却器、食品加工抗菌外衣喷雾剂以及非-至-低-含水食品制备润滑剂、油剂以及冲洗添加剂中。
如本文所用的短语″空气流″包括食物防腐空气循环系统。空气流也包括一般在医院、外科手术室、病房、产房、停尸间以及临床诊室所遇的空气流。
如本文所用的术语″水″包括食物加工或运输的水。食物加工或运输的水包括生产中的运输水(例如存在于水槽、运输管、切割机、切片机、烫漂器、蒸馏系统、洗涤器等之中的)、用于食物运输流水线带式喷雾器、长靴和手-洗涤浸泡-盘、第三-浸入漂洗水等。水也包括家庭的以及文娱场所用水比如泳池、SPAS、娱乐水槽以及水滑道、喷泉等。
如本文所用的短语″健康护理表面″指仪器、设备、机器、装置、车、笼、家具、结构、构造等的表面，其用作健康护理活动的部分。健康护理表面的实例包括医疗或牙科的仪器的表面，医疗或牙科的设备的表面、用于监视器病人健康电子器以及其中发生健康护理的建筑物的地板、壁，或夹具。健康护理表面在医院、外科手术室、病房、产房、停尸间以及临床诊室存在。这些表面可以是作为″硬表面″的那些(比如墙壁、地板、便盆等)、或织物表面，例如编织、纺织以及非纺织表面(比如外科手术外衣、帏帐、床用织物、绷带等等)、或病人-护理设备(比如呼吸器、诊断设备、分流器、身体观察器、轮椅、床等)、或外科手术以及诊断设备。健康护理表面包括用于动物健康护理的制品和表面。
如本文所用的术语″仪器″指该各种医疗或牙科的仪器或装置其可以受益于本发明所述稳定的组合物的清洁。
如本文所用的短语″医疗仪器″、″牙科仪器″、″医疗装置″、″牙科装置″、″医疗设备″、或″牙科设备″指用于医学或牙科的仪器、装置、工具、用具、装置以及设备。上述的仪器、装置以及设备可以是低温消毒、浸泡或洗涤然后加热消毒，或另外受益于在本发明组合物中清洁。这些各种的仪器、装置以及设备包括但是不局限于：诊断仪器、托盘、盘、夹持器、支架、钳子、剪、剪床、锯(例如骨锯以及它们的刀片)、止血钳、刀、钳、骨钳、锉刀、镊子、钻、钻头、粗锉、磨石(burrs)、展延器(spreaders)、破碎器(breakers)、提升器、夹、持针器、载体、夹具、钩、圆凿、刮匙、牵开器、矫直机、冲床、抽出器、勺、角膜刀、刮铲、表现物(expressors)、套管针、扩张器、笼、玻璃器皿、桶、导管、套管、塞子、展伸器、观察仪器(例如内窥镜、听诊器以及关节镜)以及有关的设备等、或其组合。
如本文所用的″农业的″或″兽医″物体或表面包括动物饲料、动物给水站以及围栏、动物住处、动物兽医诊所(例如外科的或处理区域)、动物的外科区域等。
如本文所用的″居住的″或″组织机构的″物体或表面包括存在于人类栖息的建筑物中的那些。上述的物体或表面包括浴室表面、排水管、排水管表面、厨房表面等。
如本文所用的短语″致密化流体″指处于临界的、亚临界的、近临界的或超临界的状态的流体。该流体在标准条件的一个大气压压力以及0℃下通常是气体。如本文所用的短语″超临界流体″指稠密气体其保持在它的临界温度上，高于该温度下它不能通过增压被液化。超临界流体一般粘性较小以及比液体更容易扩散。在实施方案中，致密化流体处于、高于，或略微低于它的临界点。如本文所用的短语″临界点″是转变点，在该点下该物质液体以及气态彼此合并以及表示该物质的临界温度以及临界压力的组合。临界压力是于该临界温度下正好足以产生该两相外观的压力。已经报告很多的有机的以及无机化合物以及若干元素的临界温度和临界压力。
如本文所用的术语″近临界的″流体或″亚临界的″流体指流体材料其一般在超临界流体的临界温度以下，但是由于作用于该流体上的压力，保持流体状态以及比一般的气体稠密。在实施方案中，亚临界的或近临界的流体刚好在它的临界点以下的温度和/或压力。例如，亚临界的或近临界的流体可以低于它的临界温度但是在它的临界压力以上，低于它的临界压力但是在它的临界温度以上，或在它的临界的温度和压力二者以下。该术语近临界的以及亚临界的不涉及处于它们一般的气态或液体的材料。
如本文所用的重量百分数(重量％)、重量百分数、％按重量计算等是同义词其指被看作该物质重量除以该组合物重量以及乘以100的该物质浓度。除非另作说明，成分的量指活性成分的量。
如本文所用的术语″混合″或″混合物″如果用于″过氧羧酸组合物″或″过氧羧酸″，则包括超过一种的过氧羧酸在内的组合物或混合物，比如包括过氧乙酸以及过氧辛酸的组合物或混合物。
如本文所用的术语″约″修饰本发明的组合物中成分的含量或用于本发明的方法指该数字量的变化例如，其发生可能是经由用于制备浓缩物或在实际工作中应用溶液的一般测量和液体处理程序；经由这些过程中未注意的误差；经由用于制备该组合物或实施该方法的成分的制备、来源、或纯度等。该术语约还包含由于由特定的最初的混合物产生的组合物的平衡状态不同而造成的不同数量。不管是否通过该术语″约″修饰，该权利要求包括该量的等价物。
对于本专利申请的目的来说，如果微生物总数下降至少约50％，或通过可能实现显著大于用水洗涤时的微生物下降，将实现成功的微生物下降。微生物总数的更多下降提供更大程度的保护。
如本文所用的术语“卫生洗涤剂”是指减少细菌污染物数量到按公共健康要求来判断为安全程度的试剂。在实施方案中，在本发明中使用的卫生洗涤剂将提供至少99.999％的下降(5-log数量级的下降)。可使用在消毒剂的杀菌和洗涤灭菌行为，Official Methods ofAnalysis of the Association of Offical Analytical Chemists，第960.09段落和应用部分，第15版，1990(EPA Guideline 91-2)中列出的工序，来评价这些下降。根据这一参考文献，卫生洗涤剂应当在30秒内，在室温25±2℃下，针对几种所试验的有机体，提供99.999％的下降(5-log阶的下降)。
如本文所用的术语“消毒剂”是指使用在A.O.A.C.Use DilutionMethods，Official Methods of Analysis of the Association ofOfficial Analytical Chemists，第955.14段和应用部分，第15版，1990(EPA Guideline 91-2)中所述的工序，杀灭所有无性繁殖细胞(其中包括大多数公知的致病微生物)的试剂。
本发明中所使用的术语“杀孢子剂”是指能在60℃下，在10秒内，引起蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)或枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)的孢子数90％以上的下降(1-log阶的下降)的物理或化学试剂或方法。在某些实施方案中，在60℃下，在10秒内，本发明的杀孢子组合物提供孢子数99％以上的下降(2个log数量级的下降)，99.99％以上的下降(4-log阶的下降)，或99.999％以上的下降(5-log阶的下降)。
关于抗微生物剂的“杀灭(-cidal)”或“抑制(-static)”活性的差别，其定义描述了效率的程度，为衡量此效率的该官方实验室规定是考虑要理解抗微生物剂和组合物的相关性。抗微生物组合物可进行两种微生物细胞杀灭。第一种是致死的不可逆的作用，从而导致完全的微生物细胞破坏或丧失能力。第二类细胞损坏是可逆的，结果若使该有机物不含该试剂，则它可再次繁殖。前者被称为杀微生物剂，后者被称为微生物抑制剂。根据定义，卫生洗涤剂和消毒剂是提供抗微生物或杀微生物活性的试剂。相反，防腐剂通常描述为抑制剂或微生物抑制组合物。
制备过氧羧酸的装置
本发明涉及制备过氧羧酸的装置以及涉及使用该装置的方法。该装置包括反应催化剂和预处理塔。该预处理塔预处理一种或多种用于制备该过氧羧酸的反应物。例如，包含呈酸形式或呈惰性金属(例如Na+或K+)形式的阳离子交换剂可以从过氧化氢、羧酸、或过氧化氢以及羧酸的混合物去除带正电荷的污染物，如金属离子。该反应催化剂催化该羧酸(或合适的前体)与氧化剂(例如过氧化物、过氧化物给体、比如过氧化氢给体)反应以形成过氧羧酸。例如，强酸反应催化剂(例如聚苯乙烯磺酸)可以催化过氧化氢与羧酸的反应以形成过氧羧酸。该预处理塔可以提高该反应催化剂的寿命、活性和/或安全性。
该装置还可以包括安全系统。该安全系统可以监视和/或调节该预处理塔和/或该反应催化剂的一种或多种状态。例如，该安全系统可以监视和/或调节压力、温度、金属含量、和/或过氧化物分解产生的气体(例如氧气)的存在。该安全系统可以测量预处理塔处或在预处理塔中的一种或多种参数，于该反应催化剂处或在该反应催化剂中，对于一种或多种该反应物而言，在预处理塔之前、之中、或之后，对于该反应混合物而言，在预处理塔之前、之中、或之后，对于该反应混合物而言在该反应催化剂之前、之中、或之后，或这些(其组合)中一种以上。该安全系统可以测量这些参数的一种或多种在该装置中任意二点之间、例如所列位置任意两点间的的差值。
在实施方案中，本发明的装置包括一个或多个反应物容器，其中每个都可以包含过氧化氢或羧酸。这些容器可以与预处理塔流体连通、使该反应物或在所述塔之前或之中混合。该预处理塔可以与该反应催化剂(一般在塔中)流体连通。产生的过氧羧酸脱离该反应催化剂以及可以使用或存储于日罐。
该羧酸与该过氧化物的反应在该反应催化剂存在下发生，当该反应物在控制的以及预定的流速下接触(例如穿过和/或围绕着运动)该反应催化剂。预定以及控制该预处理塔的尺寸、该反应催化剂床的尺寸以及在这些每个之中的停留时间以提供所要求数量(经常尽可能高)的羧酸至过氧羧酸的转化率。预定和控制该塔、床、或反应催化剂的袋以及在它之中的停留时间以提供所要求数量(经常尽可能高)的羧酸到过氧羧酸的转化率。系统参数，比如反应催化剂的数量、塔尺寸、床，或反应催化剂的袋以及反应物流速，对于该装置而言，可以选择以提供该反应混合物在该反应催化剂上的足够的停留时间以转化成为该要求的过氧羧酸组合物。该反应催化剂可以制备的过氧羧酸浓度高达例如，约35重量％、例如，约5(例如5.3)、约10、约15、约20(例如19)、约25的重量％、约30重量％、或约35重量％。
该装置还可以包括另外的有用的或需求的系统比如接头、阀、泵、混合室、水或添加剂供给线路，通常用于包括催化剂的床或塔或阳离子交换器在内的系统的操作。
本发明的装置可以使用仅包括挥发性组分或仅包括可忽略数量的非挥发性组分的反应物。水洗以及干燥后，非挥发性的化合物的可忽略数量包括对于食物或饮料容器而言可接受的数量(例如无菌包装)。例如，本发明的装置可以使用不包括或是基本上不含稳定剂或螯合剂(例如HEDP)的反应物。作为另外的实施例，本发明的装置可以使用无磷酸盐的反应物。
因此，本发明的装置可以制备过氧羧酸组合物其仅包括挥发性组分或仅包括可忽略数量的非挥发性组分。例如，本发明的装置可以制备不包括或基本上不含稳定剂或螯合剂(例如HEDP)的过氧羧酸组合物。作为另外的实施例，本发明的装置可以制备不含磷酸盐的过氧羧酸组合物。
预处理塔
在实施方案中，该装置包括一个或多个预处理塔，每个都与来自单一反应物容器的管路流体连通。该预处理塔可以直接连接至该反应催化剂的床、袋、或塔。可选择的是，该预处理塔可以与第二该预处理塔流体连通，它还与第二反应物源流体连通。该预处理塔可以与用于第二反应物(预处理的或未预处理)的管路流体连通，其中该反应物在进入第二预处理塔之前混合。该预处理塔的尺寸以及在该预处理塔中的停留时间是预定以及受控的以达到从该预处理组合物中去除所要求数量的污染物。
在实施方案中，该装置包括在一个或多个反应物容器和该反应催化剂之间并联的一个或多个(例如两个)预处理塔。流过管路的反应物可以通过阀门系统控制。流动可以经由预处理塔取向直到该预处理塔已经经受了充分的使用或处于表明它不再适于使用的状态为止。在使用第一预处理塔期间，该第二预处理塔可以保持备用。因此当第一预处理塔不再使用时，该阀门系统可以通过第二预处理塔导引流动。不使用的塔可以被替换、维护、清洗等。为便于更换，该预处理塔可以是插件(cartridge)，其从该装置去除以及放入该装置快速且容易。该预处理塔可以是用例如稀释的诸如硫酸之类的强无机酸清洗。
可选择的是，该预处理塔或系统可是配置为预处理床或预处理袋。该预处理床或袋可以在本申请公开的实施方案中的该预处理塔位置使用。
在该预处理塔之一正在维护或替换的同时该装置的使用可以持续。替换塔可以根据预定时间表执行。可选择的是，使用中的该预处理塔的状态可以通过该安全系统测量调节，该安全系统还可以控制该阀门系统。
在实施方案中，该预处理塔可以是插件或区段其在该反应催化剂之前以及其可以在包含该反应催化剂的塔、袋或床之内。上述的插件可以进出反应催化剂的床、袋、或塔以进行交换。在实施方案中，该预处理塔可以是阳离子交换器一部分，位于该反应催化剂的塔、袋、或床的入口或端部。此部分配置为例如当该安全系统指示应拆卸与更换或使用一定次数以后可以进行拆卸与更换。
反应催化剂
该反应催化剂可以处于一个或多个床、袋，或塔之中。该床、袋，或塔的连接可以串联、并联、或一些串联以及一些并联。在实施方案中，该装置包括4个包含反应催化剂的塔以及串联连接。在其它的实施方案中，该装置包括不多于约10个的反应催化剂的塔，例如1-10个塔，例如2、3、4，或5个塔。
反应物流经反应催化剂的床、袋，或塔可以通过阀门系统控制。流动可以直接经由床、袋、或塔直到该预处理塔已经承受了充分的使用或处于表明它不再适于使用的状态为止。在使用第一床、袋、或塔期间，第二床、袋、或塔可以保持备用。然后当该第一床、袋、或塔不再使用时，该阀门系统可以将流动导向经由第二床、袋、或塔。在使用第一组床、袋、或塔期间，第二组床、袋，或塔可以保持备用。然后当该第一组不再使用时，该阀门系统可以将流动导向经由第二组床、袋、或塔。不使用的该床、袋、或塔(或该床、袋、或塔的组)可以进行更换、维护、清洗等。在该(组)床、袋、或塔之一在维护或更换的同时，该装置的使用可以不间断。使用中的床、袋、或塔的状态可以通过该安全系统测量调节，该安全系统还可以控制该阀门系统。
安全系统
该装置还可以包括安全系统，其可以测量该预处理塔的、该反应催化剂的或二者的一种或多种性能。例如，该安全系统可以测量压力(例如增大的压力)、温度(例如上升的温度)或二者。对于该预处理塔而言，温度或压力较额定值增大可以指示例如，不需要的活泼金属离子催化的过氧化氢分解。例如，该安全系统可以测量在在该预处理塔中或周围(例如在前后或在之前以及在之中)的二点之间的温差。对于在该预处理塔之中或周围的二点而言，该温差或压差较额定值增大可以指示例如，不需要的活泼金属离子催化的过氧化氢分解。温度或压力测量点可以选择以对于杂质或分解达到要求的敏感性。该安全系统可以包括用于测量数值或数值变化的测压传感器。
该安全系统可以测量压力、温度、压差、温差、或其组合以及如果一种或多种这些增加到预定指标以上，则提供可检测的信号。高于某一指标的压力、温度、压差、温差、或其组合可以表明来自过氧化物与金属的反应的危险。安全系统对于其提供可察觉的信号的压力、温度、压差、温差、或其组合的指标可以选择以允许干涉而避免不合需要的或危险的情况。
该安全系统一旦发现压力、温度、压差、温差或其组合在该预选定指标之上，则可以提供可察觉的信号向操作者报警以中断该装置的操作通过例如，启动压力释放阀、停止一种或多种反应物的流动、使水流入该装置、使羧酸组合物流入该装置、使该装置关闭、或其组合。该安全系统一旦发现压力、温度、压差、温差或其组合在该预选定指标之上，则可以提供可察觉的信号向该操作者报警以转到另一预处理塔或床或反应催化剂的塔。
该安全系统可以向控制器(例如可控制的逻辑控制器)提供信号以及该控制器可以启动压力释放阀、停止一种或多种反应物的流动、使水流入该装置、使羧酸组合物流入该装置、使该装置关闭、或其组合。该安全系统一旦发现压力、温度、压差、温差或其组合在该预选定指标之上，则可以向该操作者提供可察觉的信号以转到另一预处理塔或床或反应催化剂的塔。
该安全系统可以测量在该预处理塔的入口或出口处、在所述塔内(例如，塔的入口附近、在塔的内部之中，或接近该塔的出口附近)、或在进入或离开该预处理塔的管路中的状态。该安全系统的另一实施方案可以确定进入或已经进入该预处理塔或反应催化剂的金属的数量。
在实施方案中，配置该安全系统以测量于该预处理塔的入口处以及该预处理塔的开头25％段之中的温度。虽然不限制本发明，但是据信测量这些差值是需要的因为该预处理塔的杂质可以按指数梯度(exponential gradient)存在以及在该过氧化氢以及该塔上的该杂质(例如、金属离子、比如Fe2+或Cu2+)之间的反应是放热的。
在实施方案中，该安全系统可以包括处理器以及两个状态传感器(例如，温度传感器、压力传感器、金属传感器等)。该处理器可以例如，对来自该状态传感器的输入量进行计算以及提供信号，该信号可以通过该装置的操作者或一种或多种执行器接收和/或觉察。在实施方案中，该执行器可以发信号、启动、或操纵阀、泵、开关，或其它的系统用于启动压力释放阀、停止一种或多种反应物的流动、使水流入该装置、使羧酸组合物流入该装置、使该装置关闭、或其组合。
可以配置该安全系统测量在该反应催化剂的塔、床、或袋的入口或出口处、在所述塔、床、或袋之内(例如，入口附近、内部之中，或出口附近)、或在进入或离开该该反应催化剂的管路中的状态。在实施方案中，配置该安全系统测量于该反应催化剂的入口处以及该反应催化剂的开头25％段之中的温度。
附加系统
该装置还可以包括用于存储、处理、稀释以及配制该装置制备的该组合物的系统。例如，产生的过氧羧酸，其脱离该反应催化剂以及可以使用或存储于日罐。该存储系统可以是一种容器，比如日罐或另外的容器，其适合在合成和使用之间贮存过氧羧酸组合物。可选择的是，来从该装置的管路可以直接通向稀释装置或应用位置。
该装置可以包括稀释和/或配制系统用于稀释和/或配制来自该装置或该日罐的组合物。该装置可以制备浓缩物，其在应用之前可以稀释。过氧羧酸在该应用溶液中的浓度可以是，例如约2至约5000ppm或约750ppm至约3600ppm。另外的适合使用的稀释剂以及组合物公开在下文。该稀释装置可以将诸如水之类的稀释剂或载体加入和/或掺入该过氧羧酸，以获得稀释组合物，该稀释组合物包含，例如所要求使用浓度的过氧羧酸。在实施方案中，该稀释系统可以包括泵该泵吸取羧酸组合物以及稀释剂二者以及按要求的比例将它们输出进一条或多条管路中。该稀释系统可以向应用位置、日罐，或以稀释组合物存储系统直接提供该稀释组合物。在该稀释系统将该稀释组合物直接应用至应用位置的实施方案中，这些系统可以包括供料器喷口。该供料器喷口可以配置为在应用该组合物的同时对它加热。
在实施方案中，该装置和/或该稀释系统可以配置为向该过氧羧酸组合物加入另外的成分。各种上述的成分公开在下文。例如，该稀释系统可以加入包含加入成分的稀释剂。配制系统可以分配要求量的所加入成分进入该组合物或稀释组合物之内。上述的系统可用于加入与过氧羧酸合成或存储不相适应的成分，比如季铵氯化物。
该存储系统可以包括存储监视器，配置该存储监视器计量在该组合物中、例如在存储的应用组合物中的过氧羧酸、羧酸、和/或过氧化氢的含量。在实施方案中，该稀释组合物存储系统包括再补加系统。该补加系统可以监视该应用组合物的含量。例如，如果过氧羧酸浓度降低低于预定指标或该羧酸浓度增加高于预定指标，该补加系统可以补充更多浓缩的过氧羧酸组合物至该应用组合物或清空废弃应用组合物的容器。该补加系统可以包括例如，检测过氧羧酸浓度的流量计和传感器。
该装置还可以包括反应物流量调节系统。该反应物流动系统可以在该反应催化剂之后例如，在来自最后反应催化剂塔出口处监视该过氧羧酸组合物。这些系统可以确定是否该组合物包括所要求浓度的过氧羧酸(例如，平衡浓度)。如果该组合物包括小于所要求的浓度，则该系统可以使该反应混合物经由反应催化剂的流速减慢至一种流速，该流速产生所要求的浓度。该系统可以使用包括组合物的温度以及该过氧羧酸浓度在内的因素计算在流速方面的变化。过氧羧酸的要求浓度可以是一种下限以及该要求浓度可以是任意在其下限之上的可达到的浓度。
在实施方案中，本发明的装置可以包括中间容器配置该中间容器以在该反应物穿过该预处理塔之后，接收一种或多种反应物。该中间容器可以与该预处理塔以及该反应催化剂流体连通。可以配置该中间容器以接收预处理的反应物以及贮存它们。该中间容器可以与该预处理塔以及反应催化剂同时流体连通。在实施方案中，该中间容器可以与该预处理塔以及与该反应催化剂在不同的时间或在重叠的时间流体连通。在实施方案中，该中间容器可以存在于开头部位中用于从该预处理塔接收反应物以及运输至第二部位以提供反应物至该反应催化剂。
在实施方案中，本发明的装置该装置可以包括净化系统。其从一种或多种该反应物去除非挥发性组分，例如一种或多种羧酸以及过氧化物。在实施方案中，该净化系统配置为塔、袋、或阴离子交换剂床与过氧化氢源和该预处理塔流体连通。
本发明的装置可以与无菌包装系统流体连通以及配置以向该无菌包装系统提供过氧羧酸组合物。该过氧羧酸组合物可以是即可使用的或在应用于该无菌包装系统之前需要稀释。在实施方案中，本发明的装置可以向例如瓶子漂清容器和/或向瓶盖漂清容器槽提供即可使用的过氧羧酸组合物。在实施方案中，本发明的装置可以提供浓缩物，其可以在该无菌包装系统中或通过该无菌包装系统与水或另外的稀释剂混合。上述的包装系统包括水容器或可以与净化水源连接。该无菌包装系统可以包括腔室，其中漂清瓶子以及腔室，其中瓶盖接触该稀释的或即可使用的过氧羧酸组合物。该无菌包装系统可以包括再循环系统其回收已经应用于瓶子和/或瓶盖的过氧羧酸组合物以及使它返回至合适的容器用于再利用或其再应用该组合物至另外的瓶子和/或瓶盖。
该装置的实施方案
在实施方案中，本发明的装置可以包括两或三个反应物容器，一个贮存过氧化氢、一个贮存短链羧酸(例如乙酸)，以及，任选，贮存中链羧酸的第三容器(例如辛酸)。该短链羧酸(例如乙酸)的容器可以通过管路连接至短链羧酸(例如乙酸)的预处理塔，使反应物混合在此塔之后进行。该短链羧酸(例如乙酸)的该预处理塔包含呈酸形式或呈惰性金属形式(例如Na+或K+)形式的强阳离子交换剂，其可以从该乙酸去除带正电荷的污染物，比如金属离子(例如非惰性的金属离子、例如铁(Fe2+和/或Fe3+)或铜(Cu2+离子)。该惰性金属阳离子可以选择以仅通过该阳离子交换剂弱连接。专用于该过氧化氢和/或中链羧酸的该预处理塔是任选的。
制备过氧羧酸的实施方案
在实施方案中，仅该短链羧酸(例如乙酸)具有专用的预处理塔以及不使用中链羧酸。在此实施方案中，用于短链羧酸(例如乙酸)以及用于过氧化氢的该管路相连接以及在主要的预处理塔之前混合这些反应物。该主要的预处理塔可以包括包含呈酸形式或呈惰性金属形式(例如Na+或K+)的阳离子交换剂其可以从该过氧化氢以及羧酸的混合物去除带正电荷的污染物、如金属离子。乙酸以及过氧化氢的混合物的管路连接至该主要的该预处理塔以及向该塔提供这些混合反应物。此实施方案包括4个反应催化剂的塔。这4个塔串联以及通过管路连接至该主要的预处理塔。在另一端，该4个塔给料短链过氧羧酸(例如过乙酸)进入一管路之内，该管路通向此组合物贮存容器或至应用位置。
此实施方案该装置还可以包括安全系统。该安全系统可以包括传感器，该传感器监视，例如在混合过氧化氢以及短链羧酸(例如乙酸)以后在该管路之中和/或于该主要的预处理塔进口处的温度。该安全系统还可以包括传感器，该传感器其监视在该主要的预处理塔之内的温度，例如在该预处理塔的开头25％之内。该安全系统可以提供可察觉的信号如果在该主要的预处理塔之前传感器与在该主要的预处理塔之中传感器之间温差增大高于预定指标例如，约10℃。在此实施方案中，该安全系统向操作者提供可察觉的和/或向控制器提供可察觉的信号。一旦收到该信号，则该操作者或控制器停止反应物流入该主要的保护塔之内和/或用水或短链羧酸(例如乙酸)冲洗该管路以及主要的保护塔。
此装置的实施方案还可以包括另外的有用的或需求的系统比如接头、阀、泵、混合室以及水或在此装置中有用的或有利的添加剂供给连接线路。此实施方案还可以包括用于存储、处理、稀释以及配制此实施方案制备的该组合物的系统，其如上所述。
制备混合过氧羧酸的实施方案
在实施方案中，本发明的装置可以包括三个反应物容器，一个贮存过氧化氢，一个贮存短链羧酸(例如乙酸)，和第三个容器贮存中链羧酸、比如辛酸。该短链羧酸(例如乙酸)的容器可以通过管路连接至短链羧酸(例如乙酸)的预处理塔，使反应物在此塔之后发生混合。该短链羧酸(例如乙酸)的该预处理塔可以是按上述实施方案所述以及操作。专用于该过氧化氢和/或中链羧酸(例如辛酸)的预处理塔是任选的。
在此实施方案中，用于短链羧酸(例如乙酸)以及用于过氧化氢的该管路相连接以及在主要的预处理塔之前混合这些反应物。该主要的预处理塔可以是按上述实施方案所述以及操作。短链羧酸(例如乙酸)以及过氧化氢的混合物的管路连接至该第一主要的预处理塔以及向该塔提供这些混合反应物。此实施方案包括(例如4个)反应催化剂塔专用于制备短链过氧羧酸(例如过乙酸)。这4个塔串联以及通过管路连接至该第一主要的预处理塔。在另一端，这些塔供给短链过氧羧酸(例如过乙酸)进入一管路之内。
此实施方案还包括用于中链羧酸以及过氧化氢的管路其连接以及在主要的预处理塔之前混合这些反应物。第二主要的预处理塔可以是按上述实施方案所述以及操作。混合中链羧酸以及过氧化氢的该管路连接至第二主要的预处理塔以及向该塔提供这些混合反应物。此实施方案包括(例如4个)反应催化剂塔专用于制备中链过氧羧酸。这些塔串联以及通过管路连接至第二主要的预处理塔。在另一端，这些塔供给中链过氧羧酸进入管路之内。
该短链过氧羧酸(例如过乙酸)管路以及该中链过氧的羧酸(例如辛酸)管路可以把这些过酸送入存储和/或混合的容器内以制备混合过氧羧酸组合物。可选择的是，这些管路可以连接以制备混合过氧羧酸组合物。
此实施方案还可以包括安全系统。该安全系统可以包括传感器，该传感器监视每个预处理塔之前以及之中的温度以及其对任一预处理塔温差的增大作出响应。该装置的此实施方案还可以包括另外的有用的或需求的系统比如接头、阀、泵、混合室以及水或在此装置中有用的或有利的添加剂供给连接线路。此实施方案还可以包括用于存储、处理、稀释以及配制此实施方案制备的该组合物的系统，其如上所述。
该装置的组件
预处理塔
该预处理塔可以包括任何各种阳离子交换剂，诸如强阳离子交换剂之类的。适合用于该预处理塔的阳离子交换剂包括聚苯乙烯磺酸树脂、比如那些销售商品名称为Dowex M31，Dowex DR-2030，DowexMonosphere M-31，Dowex Monosphere DR-2030，Dowex Marathon545C，Dowex 50W X8-H，Dowex 545C，Dowex G26，Amberlyst15Wet，Amberlyst 15Dry，Amberlyst 31Wet，Amberlyst131Wet，Amberlyst CH10，Purolite C-100H，Purolite C-150H，LewatitMonoPlus S 100H，Lewatit MonoPlus SP 112H等。适合该预处理塔的另外的阳离子交换剂包括磺化四氟乙烯共聚物比如那些销售商品名称为Nafion NR50(珠粒)，Nafion SAC-13(颗粒)，和Nafion 117(膜)等。适合该预处理塔的其它的阳离子交换剂包括那些销售商品名称为Dowex 545C，Dowex G26，其具有高离子容积。在实施方案中，该预处理塔包括碱金属(例如钠)形式的离子交换剂。
虽然不限制本发明，但是据信其他条件都相同情况下，具有最小交联(经由二乙烯基苯)的聚苯乙烯磺酸树脂对于用前碱金属(例如钠以及钾)离子来交换未定的过渡或重金属(例如铁和铜)离子而言显示改善的选择性。
合适的该预处理塔尺寸确定可以针对充分的流动以及结合量(binding capacity)以支撑该装置所要求的体积。例如，在使用4个每个体积约10L的反应催化剂塔的装置中的预处理塔，可以使用体积约5L的预处理塔。例如，在每小时制备约11(例如10.7)升过酸组合物的装置中的预处理塔可以使用包括约4(例如3.9)L树脂的预处理塔。例如，在每小时制备约20(例如21.3)升过酸组合物的装置中的预处理塔可以使用包括约8(例如7.8)mL树脂的预处理塔。例如，在每小时制备约45(例如42.6)升过酸组合物的装置中的预处理塔可以使用包括约15(例如约15.5)L树脂的预处理塔。
可以配置该预处理塔有利于容易清理该树脂或调换该塔。例如，该预处理塔可以用快速连接接头与该管路进口以及出口流体连通。适合的快速连接接头包括Parkers Indi-Lok(Stratoflex)或Slide-Lokcoupling或Cole-Parmers，EW-31306-16接头，结构材料优选聚丙烯、聚乙烯或聚氟烃。适合的快速连接接头也被用于酸逆流洗涤，可通过该控制器或人工操纵的进口和出口。该预处理塔可以是插件那些可以是调换进和拆出该装置。适合的插件可以由Schedule 40聚丙烯、或高密度聚乙烯管机械加工以及配备有压力和或温度传感器该传感器可以与该控制器连接。
可以配置该装置仅接受适合该装置的插件。例如，该装置和/或插件可以包括接头、无线电频率识别电路、或其它的电子器件(例如逻辑芯片或条形码以及读码器)以向该装置指示该插件适合应用于在该装置中。例如，该插件可以包括可编程装置该装置存储该插件已经清洗的次数。该插件和/或装置在可以指明该插件在清洗了预定的次数之后，不再适合使用。该指示可以导致插件锁定于该装置之外。类似，可以配置该装置把不适用于该装置的插件锁定在外。
例如，用标识符编程的应答器(transponder)可以位于该预处理塔和/或反应催化剂之上。这将容许识别该预处理塔和/或反应催化剂适合本发明的装置。例如，该应答器可以位于或模制进入该预处理塔和/或反应催化剂之内。一种小的可注射的应答器(1/16″×1/2″)能在该预处理塔和/或反应催化剂上正常工作，部分原因是它容易放置。此外，虽然当该机架(rack)制备时，它可能将应答器模制进入该机架之内，但需要能对现有的机架改型。在替换的实施方案中，可接受其它尺度的应答器。
该应答器可以处于该预处理塔和/或反应催化剂之上或之中的任意适合的位置。在实施方案中，该预处理塔和/或反应催化剂的特定取向可以通过在该预处理塔和/或反应催化剂的一个侧面或末端之上偏移该应答器以及适当地偏移该应答器天线来实施。
该应答器可以用诸如指示所使用预处理塔和/或反应催化剂的种类的标识符值之类的独特的识别信息预编程。可以使用应答器的实例是Destron/IDI Injectable Transponder Model TX1400L。该可注射的应答器是一种被动的射频识别标签、设计成能和相容的射频标识符读取系统一起工作。
在替换的实施方案中，也可以使用图像识别其中在可以看到本发明的装置接受每个该预处理塔和/或反应催化剂之前，可以识别每个该预处理塔和/或反应催化剂。目视识别的实例可能是其中该机器操作员可以有若干不同的在计算机上的图标可选择，其将匹配放入该装置中的该预处理塔和/或反应催化剂。
实施预处理塔和/或反应催化剂的识别可以，例如通过利用特别设计的预处理塔和/或反应催化剂；通过利用光学识别；通过利用条形码；通过该预处理塔和/或反应催化剂的颜色；或通过利用近程式传感器。
本发明的装置的实施方案包括收发机，其能从该标识符检测该预处理塔和/或反应催化剂的种类以及向处理器传达识别信息。该收发机通常包括应答器天线，其可以位于该装置的外边界与该预处理塔和/或反应催化剂以及它的应答器邻接。该应答器天线还可以位于该装置之内。该收发机也包括应答器接口，其与该处理器连接为了使该识别信息由该处理器收到，以及随后为了在该存储装置中被查出。
对于该检测器而言，在实施方案中还可以使用的条形码扫描器类似于用于超级市场的类型。红外扫描器或近程式传感器可以使用。可以使用的扫描器的实例是Destron-Fearing Corporation′s(South St.Paul，Minn.)Pocket Reader and Pocket Reader EX Scanners。相应条形码附加至该机架用于通过该条形码扫描器检测。
反应催化剂
该反应催化剂可以包括任何各种阳离子交换剂，比如强阳离子交换剂。在实施方案中，该反应催化剂是该阳离子交换剂的质子化形式。作为该反应催化剂的适合的阳离子交换剂包括聚苯乙烯磺酸树脂、比如那些销售商品名称为Dowex M31，Dowex DR-2030，Dowex MonosphereM-31，Dowex Monosphere DR-2030，Dowex Marathon 545C，Dowex 50WX8-H，Dowex 545C，Dowex G26，Amberlyst 15Wet，Amberlyst15Dry，Amberlyst 31Wet，Amberlyst 131Wet，AmberlystCH10，Purolite C-100H，Purolite C-150H，Lewatit MonoPlus S 100H，Lewatit MonoPlus SP 112H等。适合作为该反应催化剂另外的阳离子交换剂包括磺化四氟乙烯共聚物比如出售的那些商品名称为NafionNR50(珠粒)，Nafion SAC-13(颗粒)，和Nafion 117(膜)等。适合作为该反应催化剂其它的阳离子交换剂包括出售的那些商品名称为Dowex545C，Dowex G26，其具有高离子容积。
另外的适合的反应催化剂包括无机化合物，该无机化合物是或包括不溶性强酸，在某些实施方案中，具有高的表面积/重量的比值。上述的无机催化剂包括出售的那些类属名如″SulfatedZirconia″，″Silica Stabilized Tetragonal Zirconia″和″Tungstated Zirconia″(来自Saint-Gobain Norpro)。适合的无机催化剂也包括氧化锆氧化物出售类属为″ZrO2″(MEI Chemicals)。氧化锆氧化物可能用硫酸处理继之以在～700摄氏度下焙烧以制备″硫酸盐化氧化锆。″其它的适合的无机催化剂包括硫酸盐化的二氧化硅或二氧化硅、硫酸盐化或酸性化的沸石、硫酸盐化或酸性化的氧化铝以及膦酸衍生的二氧化硅(例如那些出售的那些商品名称为″Si-POH2″以及烷基膦酸修饰的二氧化硅来自Phosphononics Ltd.)
反应催化剂的合适塔、袋、或床可以对于足够的流量和催化剂能力来定尺寸以支持装置所需要的体积。例如，生产约40(如41)升每小时的过酸组合物的装置中的塔、袋或床可采用四个反应催化剂塔及每个体积为约30(如31)升和长度1米及直径20cm。反应催化剂的塔、袋、或床可以采用任何合适的尺寸定尺寸用于达到所需的流量。适合的尺寸包括例如约0.1(例如0.13)至约15(例如13)米的长度、例如约10至约100厘米直径。适合的塔包括尺寸约15(例如13)米长度、约10厘米直径的那些。适合的塔包括尺寸约0.5(例如0.4)米长度、约20厘米直径的那些。适合的塔包括尺寸约0.15(例如0.13)米长度、约100厘米直径的那些。塔可呈各种结构。例如，塔可是标准圆筒状的管或盘管。适合的盘管包括管，该管约60(例如62)米长、约5厘米直径，盘绕直径约1米，具有约20圈。该反应催化剂可配置为提供约30至约300分钟该催化剂与该反应混合物的接触时间。
反应催化剂的塔、袋、或床可以配置为有利于容易地清理、再生、或反冲该床、袋状物、或塔。有利的反应催化剂的塔、袋、床的特征包括多个在催化剂区段之间的阀口和阀这允许选择性的反冲全部催化床的隔离部分以及放空积聚的气体以促进清洗或反冲的试剂泵送和循环。
反应物
适合的反应物包括在水中的约5至约70重量％、约5至约50重量％、或约35至约50重量％的过氧化氢；例如，在水中的约35至约45重量％、约50至约70重量％的过氧化氢。适合的反应物包括约5至约100重量％(余量水)或约80至约98重量％的乙酸；例如，乙酸约80wt％、约98wt％、或约100wt％。冰醋酸是一种适合的乙酸形式。适合的反应物包括在冰醋酸中的约1至约10重量％的辛酸。
另外的适合的过氧化氢反应物包括脲-过氧化氢或任何各种其它的非离子的过氧化氢配合物。另外的适合的氧化剂包括过一硫酸、酸化过硫酸钠、或其它过氧物，其在水中平衡形成过氧化氢。
另外的适合的乙酸反应物包括乙酸酐、乙酰氯、聚醋酸乙烯酯以及单、二以及三乙酰基甘油。另外的适合的辛酸反应物包括在丙二醇中的约1至约10重量％的辛酸；在水中的约1至约10重量％辛酸，含有水溶性偶联剂，比如辛烷磺酸钠、或酸化的二甲苯磺酸盐、甲苯磺酸盐、磺基琥珀酸二辛酯，或磺酸的其它的烷基或芳基酯。其它的适合的水溶助长剂包括脂肪醇乙氧基化物磷酸酯，比如Ecolab的PE 362，EmphosPS-236或Gafac RA-600。另外的适合的羧酸反应物包括C1以及C20链烷酸；多元酸包括羟基乙酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、柠檬酸、苹果酸，或乳酸；α，Ω二羧酸比如琥珀酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸或癸二酸。另外的适合的过酸前体包括醇乙氧基化合物羧酸酯和酰氨基或酰亚氨基羧酸。
用于本发明的装置的该反应物组合物无须包括，以及在实施方案中，没有或是基本上不含稳定剂或螯合剂(例如HEDP)。用于本发明的装置的该反应物组合物可以仅包括挥发性化合物。仅包括挥发性化合物在内的该反应物组合物可以是无磷酸盐的。
在某些实施方案中，应用于该反应催化剂的组合物包括约55(例如56.5)重量％羧酸以及约30(例如30.5)重量％过氧化氢；包括约45(例如43.6)重量％羧酸以及约20(例如20.5)重量％过氧化氢；约20重量％羧酸以及约30(例如28)重量％过氧化氢；约80(例如78)重量％羧酸以及约10(例如7.7)重量％过氧化氢；约5重量％羧酸以及约5重量％过氧化氢。
在某些实施方案中，应用于该反应催化剂的组合物包括约55(例如56.5)重量％短链羧酸以及约30(例如30.5)重量％过氧化氢；包括约45(例如43.6)重量％短链羧酸以及约20(例如20.5)重量％过氧化氢；约20重量％短链羧酸以及约30(例如28)重量％过氧化氢；约80(例如78)重量％短链羧酸以及约10(例如7.7)重量％过氧化氢；约5重量％短链羧酸以及约5重量％过氧化氢。
在某些实施方案中，应用于该反应催化剂的组合物包括约20重量％中链羧酸以及约30重量％过氧化氢；约10重量％中链羧酸以及约20重量％过氧化氢；约5重量％中链羧酸以及约20重量％过氧化氢；或约3重量％中链羧酸以及约20至约25(例如22.5)重量％过氧化氢。
在某些实施方案中，应用于该反应催化剂的组合物包括约50(例如48)重量％短链羧酸，约20重量％中链羧酸，以及约10重量％过氧化氢；包括约55(例如56)重量％短链羧酸，约10(例如8)重量％中链羧酸，以及约12重量％过氧化氢；约60重量％短链羧酸，约2重量％中链羧酸，以及约15(例如13)重量％过氧化氢；包括约45(例如44)重量％短链羧酸，约1重量％中链羧酸，以及约20(例如21)重量％过氧化氢。
在某些实施方案中，本发明组合物包括过氧羧酸以及过氧化氢比率为约0.3∶1至约7∶1、约1∶1至约3∶1、或约2∶1至约3∶1。某些具体实施方案包括过氧羧酸以及过氧化氢的比率为约2∶1至约3∶1、例如，2.4∶1；过氧羧酸以及过氧化氢比率为约1∶1至约2∶1、例如1.4∶1；过氧羧酸以及过氧化氢比率为约0.3∶1至约1∶1、例如0.4∶1；或过氧羧酸以及过氧化氢比率为约7∶1、例如7.1∶1.
在某些实施方案中，用于本发明的装置的该反应物可以包括杂质，比如金属离子，含量为不高于100ppm、不高于10ppm、不高于1ppm、或不高于0.1ppm。上述的杂质可以包括铁、铜、锰、镍、钛、钴或任何过渡金属离子。
说明的实施方案
图1举例说明过氧羧酸发生器20形式的本发明的装置的实施方案。在图1中，一个或多个反应物供给容器21例如，包含过氧化氢的第一反应物供给容器22与包含一种或多种羧酸的第二反应物容器24分别经由第一和第二管线26以及28连接至保护塔30。过氧化氢以及羧酸从第一和第二反应物供给容器22以及24分别经由第一和第二管线26以及28各自供给，进入通入保护塔30的混合管线29之内。在混合管线29中，该反应物合并进入反应混合物之内，尽管合并可能同时发生在保护塔30内。保护塔30包含阳离子交换剂(未显示)，该阳离子交换剂从该反应混合物去除金属离子。然后该反应混合物经由第三管线32向一个或多个反应器塔34前进。
反应器塔34用强酸催化剂(未显示)装填。反应器塔34内部，过氧化氢以及羧酸的该反应混合物当它们以预定的、受控制的流速穿过该强酸催化剂时反应用于该过氧羧酸发生器20的系统参数，比如塔尺寸以及反应物流速，选择和/或受控以提供该反应混合物在该强酸催化剂上有足够的停留时间以转化成为该要求的过氧羧酸组合物。发生器设计以及过程控制更详细地公开于本申请下文。该过氧羧酸组合物从反应塔34经由第三管线36排出，例如进入存储罐38之内。
在实施方案中，过氧羧酸发生器20还可以包括一个或多个另外的结构零件，比如接头、阀、泵、混合室、水或添加剂供给线路、通常用于包括填充塔的系统的操作。例如，来自每个反应物供给容器的流动可以通过提供阀和邻近每个反应物供给容器的泵分别受控。
用于本发明的过氧羧酸发生器20的另外的典型构造提供如下。如下显示的各种构造的状况可以组合或分离以呈现过氧羧酸发生器的更进一步构造。如在图1中的，为了清楚，从该示意图省略本应存在的基本部件比如调节阀、接头和泵。
在实施方案中，过氧羧酸发生器20包括呈反应物保护塔40形式的一个或多个保护塔30，其定位以从第一反应物供给容器22或第二反应物供给容器24之一收到材料。来自反应物保护塔40的输出可以直接通向反应器塔34。反应物保护塔40可以定位于在第一个反应物供给容器22或第二反应物供给容器24和该反应器塔34之间的流体流中。
图2举例说明包括两反应物保护塔40的本发明过氧羧酸发生器20的实施方案。在图2所示实施方案中，反应物保护塔40定位在连接该过氧化氢供应容器22与该保护塔30的第一管线26中以及另外的反应物保护塔40位于连接该羧酸供应容器24与该保护塔30的第二管线28中。其它的实施方案可以包括这些反应物保护塔40中的仅一个(任一个)和/或可以省略该保护塔30。反应物保护塔40可以是配置作为插件，该插件可以在该过氧羧酸发生器20中容易地拆卸与更换。在图2中其它的部件如上图1所述。
在另一个实施方案中，过氧羧酸发生器20包括多个保护塔30。图3用示意图举例说明包括两个保护塔30在内的实施方案，第二个形式为第二保护塔130。如图解的，保护塔30和第二保护塔130并行定位在第一个和第二反应物供应容器22和24与反应器塔34之间。在阀54控制下，反应物流过第一和第二管线26以及28进入保护塔30和第二保护塔130中的一者或二者之内。由于阀54控制流体穿过保护塔30所述塔变得充满杂质，但是第二保护塔130保持备用。当保护塔30不再适合使用时，阀54可配置为控制流体穿过第二保护塔130。不接收流体的塔可以洗涤、维护、或替换。用这种方式，过氧羧酸发生器20的此实施方案的操作可以持续在第一或第二保护塔30或130正在维护或替换的同时。第一和/或第二保护塔30或130的状态可以通过该测量装置(在下面)测定，其还可以控制阀54的配置。
在另一个实施方案中，过氧羧酸发生器20包括多个反应器塔34。多个反应器塔可以串联、并联、或串联并联连接。图4举例说明的实施方案包括串联连接的两反应器塔34。第五管线42连接该两反应器塔。在各种实施方案中，该过氧羧酸发生器20可以包括不多于约十个反应器塔34，例如1-10个反应器塔34，例如2，3，4或5个反应器塔34，例如4个反应器塔34串联连接
在实施方案中，本发明的装置包括多个并联连接的反应器塔34。上述实施方案可以包括多个串联连接反应器塔34以及多个并联连接的反应器塔34。图5用示意图举例说明上述系统。在此图解中，该反应混合物从保护塔30流到串联的第一对反应器塔34，该反应器塔通过第五管线42连接。该保护塔30还连接到串联的第二对反应器塔134，该反应器塔通过管线142连接。第一对反应器塔34和第二对反应器塔134并联连接。该反应混合物从第一对反应器塔34经由第三线36流至存储罐38。该反应混合物从第二对反应器塔经由第六管线136流到存储罐38。反应器阀44可以控制该反应混合物流体穿过第一对反应器塔34或第二对反应器塔134。
由于该反应器阀44设定为控制流体穿过第一对反应器塔34，那些塔易受磨损以及可能损耗或损坏，但是第二对反应器塔134保持备用。如果第一对反应器塔34不再适合使用，则反应器阀44可配置为控制流体穿过第二对反应器塔134。不接收流体的该对塔可以洗涤、维护、或替换。用这种方式，过氧羧酸发生器20的此实施方案的操作可以持续在第一或第二对反应器塔34或134正在维护或替换的同时。第一和/或第二反应器塔34或134的状态可通过该测量装置(在下面)测定，该测量装置还可以控制反应器阀44的配置。
监测装置
在实施方案中，过氧羧酸发生器20可包括装置，其用于测量阳离子交换剂、在阳离子交换剂上的反应物、阳离子交换剂塔部件总体、催化剂、在催化剂上反应物、或催化剂塔部件总体的一种或多种性能。例如，上述设备可监测压力(例如增大的压力)、温度(例如上升的温度)、或二者。较额定值增加的温度或压力可指示不需要的活泼金属离子催化的过氧化氢分解。
例如，该监测装置46可能测量该保护塔30之中或周围(例如前后或之前以及之中)的二点间温差。对于保护塔30之中或周围的二点而言的较额定值增加的该温差或压差，例如，可指示不需要的活泼金属离子催化的过氧化氢分解。测量温度或压力的该点或多点可进行选择以提供所要求的对杂质或分解的敏感性。
图6举例说明保护塔30以及监测装置46的实施方案，其是该安全系统的实施方案。监测装置46依次分别包括控制器48和第一和第二传感器50以及52以及导线54。导线54连接第一和第二传感器50以及52至控制器48。在举例说明的实施方案中，第一传感器50监测混合管线29中的该反应混合物的该状态(例如温度或压力)和第二传感器52监测保护塔30内的状态。在实施方案中，第二传感器可沿保护塔30的轴线进入保护塔30之内约10％至约25％的距离而定位。反应物保护塔40可以使用此同样的结构。
监控装置46可测量第一传感器50与第二传感器52之间状态(例如温度或压力)的差异。第一传感器可定位在保护塔30(或反应物保护塔40)之前例如在第一管线26、第二管线28、或混合管线29中。第二传感器52可定位在保护塔30的入口处、之中、或之后(或反应物保护塔40)。例如，第二传感器52可定位在保护塔30的进口60，在62保护塔30之内但在该阳离子交换剂之前、在64保护塔30的阳离子交换剂之内(接近塔的入口、在该塔的内部、或接近该塔出口)、在保护塔30之内的该阳离子交换剂与该保护塔30的出口66之间、或在该保护塔30的出口68处。在反应物保护塔40中，第二传感器可处于相同位置。在第一传感器50和第二传感器52之间的差值或较额定值增大的温度或压力的差值可指示例如，可指示不需要的活泼金属离子催化的过氧化氢分解。
在图6中举例说明的该装置是监视的保护塔56。在图1-5中举例说明的任何实施方案可以使用监视的保护塔56代替保护塔30或反应物保护塔40。例如，图7用示意图举例说明对图2的实施方案改进以包括代替保护塔30的监视的保护塔56。在实施方案中，一个或多个反应物保护塔40可以是监视的保护塔56。对于接收羧酸的反应物保护塔而言，该传感器可以测量金属离子。
一旦测量温度或压力的差值高于预定指标，则监控装置46可以提供可检测的信号，该信号向操作者报警以中断该装置的操作。例如，该操作者可以启动压力释放阀58、停止一种或多种反应物的流动、使水流入保护塔30和/或反应器塔34、使羧酸组合物流入保护塔30和/或反应器塔34、使过氧羧酸发生器20关闭、或其组合。在实施方案中，监控装置46可以向该控制器48提供信号，其可以是可控制的逻辑控制器，以及该控制器48可以启动压力释放阀58、停止一种或多种反应物的流动、使水流入保护塔30和/或反应器塔34、使羧酸组合物流入保护塔30和/或反应器塔34、使过氧羧酸发生器20关闭、或其组合。
一旦测量温度或压力的差值高于预定指标，则监控装置46可以提供可检测的信号，该信号向该操作者报警或发信号给该控制器48以转到另外的保护塔。例如，附图8用示意图举例说明该图3的实施方案改进以包括代替第一和第二保护塔30以及130的第一和第二监视的保护塔56和156。在实施方案中，该操作者可以启动阀54以传送该反应物流过第二监视的保护塔156。在实施方案中，监控装置46可以向控制器48(例如可控制的逻辑控制器)提供信号以及该控制器48可以启动阀54以传送该反应物流过第二监视的保护塔156。
该测量装置的另一实施方案可以确定进入或已经进入该塔的金属的数量。例如，金属监控装置68可以定位在对于监控装置46而言的任何位置以及如果流过该系统的金属数量超过预定指标，可以提供该可检测信号。可选择的是，该金属监控装置68可以提供该可检测信号，如果预定量的金属已经通过该装置的位置时。该可检测信号可以指示操作者或控制器用于该目的以及对如上所述进行回应。
图9举例说明过氧羧酸发生器20的实施方案，该发生器20包括第一和第二反应物容器22和24。在此实施方案中，第一反应物容器22可以贮存短链羧酸，如乙酸(例如98％乙酸)。第二反应物容器24可以贮存氧化剂、比如(例如35-45％过氧化氢)。此实施方案包括反应物保护塔40、任选的第二反应物保护塔140、监视的保护塔56、串联连接的4个反应器塔34以及五个压力释放阀58。该监视保护塔56可以具有图6所示的构造(例如传感器在保护塔30之前以及在阳离子交换剂中)。反应物保护塔40可以包括呈酸形式或惰性金属(例如Na+或K+)形式的阳离子交换剂。
图10用示意图举例说明过氧羧酸发生器20的实施方案包括第一过酸发生器70和第二过酸发生器72。在图9中用示意图举例说明第一过酸发生器70配置以及如上所述。
在图10中第二过酸发生器72具有通常根据图9所述配置的组件以及如上所述。然而，配置第二过酸发生器72，用于制备中链过氧羧酸。在此实施方案中，配置第三反应物容器23贮存以及供给中链羧酸，比如辛酸(例如在丙二醇中的5重量％辛酸)。配置第二反应物容器124贮存以及供给氧化剂，比如过氧化氢(例如35-45％过氧化氢)。此实施方案包括反应物保护塔240，任选的第二反应物保护塔340，第二监视保护塔156，串联连接的4个反应器塔134，以及五个压力释放阀158。
第二监视保护塔156可以具有图6所示的构造(例如传感器在保护塔30之前以及在阳离子交换剂中)。反应物保护塔240可以包括呈酸形式或惰性金属(例如Na+或K+)形式的阳离子交换剂。
过氧化氢以及中链羧酸从第二和第三反应物供给容器124以及23分别经由第一和第二管线126以及128进入混合管线129之内，该混合管线引入保护塔30。在混合管线129中，该过氧化氢以及羧酸反应物合并进入中链反应混合物之内，尽管合并可能同时发生在第二监视保护塔156中。
在图10用示意图举例说明实施方案中，存储罐38和第二存储罐138是任选的。存储罐38可以用于收集短链过氧羧酸组合物。第二存储罐138可以用于收集中链过氧羧酸组合物。然后从这些罐按要求比例将该过氧羧酸组合物能供给(例如泵送)进入混合过酸存储罐70之内。可选择的是，该存储罐38以及138可以省略以及可以直接从该反应器塔34以及134按要求比例供给该过氧羧酸组合物。在另一个实施方案中，该发生器包括一个存储罐38或138以及该混合过酸存储罐70。在此实施方案中，存储罐38或138收集过量的过酸组合物然后向该混合过酸存储罐按该要求比例供给那些。一个过酸发生器70或72然后直接向混合过酸存储罐70供给过酸组合物。
另外的部件以及配置
图11用示意图举例说明包括该过氧羧酸发生器20以及无菌包装管线74的系统。配置该过氧羧酸发生器20以向该无菌包装管线74提供过氧羧酸组合物。过氧羧酸发生器20可以是本申请举例说明或公开的任何实施方案。
在此实施方案中，该过氧羧酸组合物可以是即可使用的或在应用于该无菌包装系统之前需要稀释。该过氧羧酸发生器20可以直接向瓶子漂洗槽78和/或瓶盖漂洗槽80提供即可使用的过氧羧酸组合物。如果该过氧羧酸组合物作为浓缩物供给，无菌包装管线74可以包括任选的水源76以提供水用于稀释该过氧羧酸组合物。水以及过氧羧酸组合物可以混合在瓶子漂洗槽78以及瓶盖漂洗槽80中。可以经由任选的第一和第二水管86以及88提供水给该漂洗槽。可以经由过酸管路90提供过氧羧酸组合物给该漂洗槽。
该稀释的或即可使用的组合物可以在瓶子漂清点82以及瓶盖漂清点84用于瓶子以及瓶盖。该混合槽经由点管路90与该漂清点流体连通。所使用的组合物可以经由第一和第二再循环管路92以及94再循环。该封盖的瓶子可以从该系统移出，例如通过传送装置(未显示)。
图12举例说明本发明过氧羧酸发生器20的实施方案，其中保护塔30是插件或反应器塔34中的区段。在图12中，一个或多个反应物供应容器21例如，包含过氧化氢的第一反应物供应容器22以及包含一种或多种羧酸的第二反应物供应容器24通过第一和第二管线26以及28并混合管线29连接至保护塔30。保护塔30包含从该反应混合物去除金属离子的阳离子交换剂(未显示)。然后该反应混合物前进至一种或多种反应器塔34。反应器塔34装满了强酸催化剂(未显示)。该过氧羧酸组合物经由第三线36从反应塔34排出例如，进入存储罐38之内。在此实施方案中，该保护塔30和/或阳离子交换剂可交换进入从该反应塔34中以及从反应塔34交换出来例如，如果该安全系统指示或在使用一定次数之后。该保护塔可占据组合的该保护以及反应塔30以及34的开头部分开头约1体积％至开头约50体积％，例如约10至约15体积％。上述保护塔30可以按任何举例说明的实施方案使用。
图13举例说明包括中间罐96在内的本发明过氧羧酸发生器20的实施方案。在图13中，一个或多个反应物供应容器21例如，包含过氧化氢的第一反应物供应容器22以及以及包含一种或多种羧酸的第二反应物供应容器24通过第一和第二管线26以及28并混合管线29连接至保护塔30。该反应混合物前进穿过保护塔30和第三线32至中间罐96。该反应物或混合反应物可积聚在中间罐96中。在包括反应物保护塔40或140的实施方案中，中间罐96可定位在该反应物保护塔40或140之后和/或在保护塔30之后。中间罐96通过中间管线98连接至反应器塔34。反应器塔34装满了强酸催化剂(未显示)。该过氧羧酸组合物经由第三线36从反应塔34排出，进入存储罐38之内。
在实施方案中，可配置中间罐96接收来自保护塔30和/或反应物保护塔40的一种或多种反应物以及贮存该反应物。该发生器20可配置为使中间罐96同时与保护塔30和/或反应物保护塔40以及与反应器塔34流体连通。在实施方案中，该发生器20配置为使该中间罐96与保护塔30反应物保护塔40以及与反应器塔34在不同的时间或在重叠时间流体连通。在实施方案中，该发生器20配置为使该中间罐96可能存在第一位置中用于接收来自保护塔30和/或反应物保护塔40的反应物以及运输至第二位置以提供反应物至该反应器塔34。也就是说，在上述实施方案中，发生器20可配置为两独立的装置组。第一套装置可包括所有上游的部件(从中间罐96朝保护塔30和/或反应物保护塔40方向)和第二套装置可包括所有下游的的部件(从中间罐96朝反应器塔34方向)。
在图1-13中举例说明的任何实施方案可包括中间罐96和/或可配置为第一和第二套部件。
图14举例说明反应器塔34以及监测装置46的实施方案，其是该安全系统的实施方案。监测装置46依次分别包括控制器48和第一和第二传感器50以及52以及导线54。导线54连接第一和第二传感器50以及52至控制器48。在举例说明的实施方案中，第一传感器50监测第三管线32中的该反应物的状态(例如温度或压力)和第二传感器52监测器反应器塔34内状态。在实施方案中，第二传感器可沿反应器塔34的轴线进入反应器塔34之内约10-25％的距离而定位。可替换的是，可按照如上所述在保护塔30中定位传感器那样定位该传感器。
在实施方案中，比如在图14中举例说明的，该安全系统可能测量反应器塔34出口或入口的状态，在反应器塔34之内(例如接近塔的入口、在该塔的内部、或接近该塔的出口)，或在进入或离开该反应器塔34的管路中。该安全系统的另一实施方案可量化进入或已经进入该反应器塔34的金属的数量。在实施方案中，配置该安全系统以测量在该反应器塔34的入口及该反应器塔34的开头25％中的温度。
监视与控制应用组合物
图15是示意图，举例说明过氧羧酸发生器20、控制器48、POAA存储罐38、稀释剂存储罐16以及应用组合物的容器166的实施方案。控制器48可管理与过氧羧酸发生器20有关的几个功能。例如，控制器48可以控制各种安全系统功能如上图6所述的。控制器48还可管理通过过氧羧酸发生器20产生的浓缩物组合物的稀释以形成应用组合物。
另外，控制器48经由管线180接收有关在该应用组合物中过氧羧酸以及过氧化氢的浓度的浓度数据。基于该浓度数据，控制器48监测在该应用组合物中过氧羧酸和/或过氧化氢的浓度以及当此浓度不满足预定指标时，再补充该应用组合物。另外，控制器48可以，基于该浓度数据，调节过氧羧酸发生器20的各种操作参数以影响在管线36上所输出该过氧羧酸浓缩物组合物中过氧羧酸的浓度。
在该应用组合物中过氧羧酸和/或过氧化氢的浓度可以以许多方式确定。可以用于确定在该应用组合物中过氧羧酸和/或过氧化氢的浓度的装置实例是Oxycheck System，可以从Ecolab Inc.，St.PaulMinnesota获得。该浓度数据也可手工测定。例如，浓度可通过许多常规方法获得比如滴定、电势的或电流法。然而，应理解本发明对此方面无限制，而且该浓度数据可以以许多方式确定只要不背离本发明的范围。
为了控制该浓缩物组合物的稀释，控制器48可以，向保存在POAA存储罐38的该过氧羧酸浓缩物加入和/或混入保存在稀释剂存储罐164中的诸如水之类的稀释剂。在一个实施方案中，控制器48可以调节一个或多个阀或泵，一个或多个阀或泵控制来自POAA存储罐38的羧酸浓缩物组合物以及来自稀释剂存储罐164的稀释剂的流动。控制器48可以调节该泵或泵组使该羧酸组合物以及稀释剂按要求比例流入应用组合物容器166以获得应用组合物，该应用组合物包含例如一种目标浓度的过氧羧酸。
如果过氧羧酸和/或过氧化氢的浓度不满足预定指标，控制器48可以补充该应用组合物。例如，基于该浓度数据，控制器48可以控制向该应用组合物166加入来自POAA存储罐38的过氧羧酸浓缩物或稀释剂164以保证在该应用组合物中过氧羧酸和/或过氧化氢的浓度满足该预定指标。如果例如，在该应用组合物中过氧羧酸的浓度过低，控制器48可以向该应用组合物控制加入补充的过氧羧酸浓缩物直到满足在该应用组合物中过氧羧酸目标浓度。在该应用组合物中过氧羧酸的浓度过高，控制器48可以向该应用组合物控制加入补充的稀释剂直到满足在该应用组合物中过氧羧酸目标浓度。该目标浓度可以包括比浓度或可以包括容许浓度范围。作为另一个实例，如果过氧化氢的浓度过高，控制器48可以控制该应用组合物容器清空和制备新的应用组合物。
图16是流程图，其举例说明该过程(200)，通过该过程，控制器48监测和/或控制在该应用组合物中过氧羧酸和/或过氧化氢的浓度。一旦控制器48接收该浓度数据(202)，控制器48对所接收过氧化氢浓度与预定的H2O2目标指标加以比较(204)。如果所接收过氧化氢浓度不满足H2O2目标指标，则控制器48可以控制该应用组合物容器清空以排出应用组合物(206)。换言之，控制器48可以产生控制信号或控制信号程序其使该应用组合物容器不含有所排出的应用组合物。然后控制器48通过控制过氧羧酸和稀释剂向应用组合物容器166之内的流动控制新的应用组合物制备(208)。
如果所接收过氧化氢浓度满足预定的H2O2目标指标(204)，则控制器48对在该应用组合物中过氧羧酸浓度与以预定POAA目标指标方式加以比较(210)。如果在该应用组合物中该过氧羧酸浓度不满足该POAA目标指标，则控制器48可以控制该应用组合物补充。也就是说，控制器48可以对在该应用组合物中过氧羧酸浓度调整与直到它满足该POAA目标指标(212)。为实施此，控制器48可以控制在POAA浓缩物存储罐38和/或稀释剂存储罐164上的阀或泵使给定量的过氧羧酸和/或稀释剂加入该应用组合物在应用组合物容器166中，以造成该应用组合物中过氧羧酸浓度的提高或降低。
在一个实施方案中，控制器48可以计算加入该应用组合物的过氧羧酸浓缩物或稀释剂的数量例如，在该应用组合物中过氧羧酸的已知的浓度以及该已知的或期待的过氧羧酸在该浓缩物存储罐38中的浓度。在另一个实施方案中，控制器48可以向要该应用组合物重复加入递增数量的过氧羧酸和/或稀释剂直到达到在该应用组合物中过氧羧酸的目标浓度。
在新的组合物制备(208)或在该应用组合物中POAA浓度补充/调整(212)以后，控制器48可以记录有关时间、接收浓度数据、制备的应用组合物数量或所需要的浓缩物或稀释剂的相对数量的信息以使应用组合物变成令人满意地符合POAA和/或H2O2目标指标。控制器48还可以分析该数据以及产生各种基于该存储信息的警报、告警信号、或报告以及分析的结果。该警报、告警信号或报告可以传达给用户经由声音警报比如报警器、蜂鸣器或录音广播稿和/或可视指示器比如LEDS、数字的、图形的或人机相互作用式显示器，在过氧羧酸发生器20上。该警报、告警信号或报告也可以或应请求或以周期间隔发送至远距远距离监控点，经由电话网、无线网络、电子邮件、局域网、广域网或国际互联网络。此外，该警报、告警信号或报告可以就地或远距离获得经由轻便设备比如膝上型计算机、平板PC、个人数字助理或其它的轻便的或便携式的设备。然后控制器48等待下一次的监控周期(214)的启动，在其点控制器48将接收实测过氧羧酸和/或过氧化氢的最新的测量浓度。该下一次的监控周期可以通过或当地或远距离用户启动，或控制器48可以编程为周期性地监测和/或控制在该应用组合物中该过氧羧酸和/或过氧化氢浓度。
H2O2目标指标以及POAA目标指标可以根据该应用溶液面向的用途而改变。例如，该H2O2目标指标以及POAA目标指标可以根据该应用溶液所面向的该特定用途所需要的功效程度而改变。在一个实施方案中，该POAA目标指标可以是最小或最大的POAA目标浓度(例如所测量的在该应用溶液中POAA浓度必须保持最小POAA浓度以上或在最大POAA浓度以下)。在另一个实施方案中，该POAA目标指标可以是可接受的POAA浓度的范围(例如所测量的在该应用溶液中POAA浓度必须保持最小化POAA浓度以上以及在最大POAA浓度以下)。同样，在一个实施方案中，该H2O2目标指标可以是最小化或最大化的H2O2目标浓度(例如所测量的在该应用溶液中H2O2浓度必须保持最小化H2O2浓度以上或在最大H2O2浓度以下)。在另一个实施方案中，该H2O2目标指标可以是可接受的H2O2浓度的范围(例如所测量的在该应用溶液中H2O2浓度必须保持最小化H2O2浓度以上以及在最大H2O2浓度以下)。
控制器48的另一功能可以是监测过氧羧酸发生器20的综合性能。控制器48可以分析涉及在该应用组合物中过氧羧酸和过氧化氢的浓度的浓度数据以推断有关该过氧羧酸发生器20操作的信息。例如，过氧羧酸发生器20设计成能产生具有已知的、可控制的过氧羧酸浓度的过氧羧酸浓缩物组合物。由此已知的浓度，在POAA存储罐38中该浓缩物组合物与已知体积的稀释剂混合以达到相应预期以及可预测的在该应用组合物中的POAA浓度，该应用组合物存储在应用组合物容器166中。浓度数据指示比预期的在该应用组合物中POAA浓度低可以表明在该POAA浓缩物中过氧羧酸的浓度未处在所预期的水平。反过来此可表明过氧羧酸发生器20未按规范操作。
如果接收到浓度数据，该浓度数据指示比期待的在该应用组合物中的POAA浓度低，以及由此低于期待的在该浓缩物组合物中的POAA浓度，则控制器48可以采取几种操作路线的任一种。例如，控制器48可以通过调整过氧羧酸发生器20的操作参数使在管线36上所输出的生成的该POAA浓缩物组合物中过氧羧酸的浓度提高或降低而补偿比期待的在该应用组合物中更低或更高的POAA浓度。此可以是迭代过程，其重复进行直到在管线36上输出的POAA浓缩物中过氧羧酸获得所要求的浓度。例如，控制器48可控制泵162A和/或162B的操作调整从反应物供应容器22和/或24流出的以及进入过氧羧酸发生器20之内的反应物数量以使所产生的POAA浓缩物的浓度相应增大或下降。
对于比期待浓度更低/更高进行补偿的代替方式或除此之外附加的是控制器48可产生警报、警报信号或报告向用户指出过氧羧酸发生器20的某些部件需要维护。例如，供应容器22或24二者或之一可能需要补充或泵或阀参数可能需要调整。该数据的分析以及报告可同时产生。例如，该乙酸以及过氧化氢泵送速率与在容器38内该POAA以及过氧化氢的浓度的比的统计趋势可用于预测转化率。
图17是流程图举例说明实例″发生器检查″过程(220)该控制器48通过其监视以及调节过氧羧酸发生器20的操作。一旦收到有关在该应用组合物中过氧羧酸和/或过氧化氢的浓度的浓度数据(222)，控制器48比较该过氧羧酸浓度与预期的POAA浓度(224)。如果过氧羧酸的浓度不满足预期POAA浓度(224)，控制器48可调整过氧羧酸发生器20的某些操作参数以致使在该POAA浓缩物中的过氧羧酸浓度产生改变(228)。
例如，控制器48可控制泵162A和/或162B的操作，调整从反应物供应容器22和/或24流出的以及进入过氧羧酸发生器20之内的反应物数量以使在管线36上输出的POAA浓缩物组合物的浓度相应增大或下降。控制器48还可增加或减缓经由反应催化剂的流速至一流速，该流速产生所要求的浓度。控制器48可利用包括该该组合物温度以及该过氧羧酸浓度在内的因素计算流速方面的变化。基于该平衡反应动力学以及热力学，与该反应催化剂的接触时间可确定该最终POAA浓度，如同试剂物质的浓度一样。这样，在该应用组合物中过氧羧酸的浓度可以保持在预期范围之内，即使当发生器20不是完全地按规范操作时。
在该POAA浓度已经检查以及调整之后，如果必要的话(224，228)，控制器48可记录以及存储有关时间、收到浓度数据、信息对发生器20的各种操作参数作的具体调整(即，对参数的具体调整比如泵和/或阀门的速度以及时间、从反应物容器22和/或24加入的另外的POAA或过氧化氢的数量至按照说明书进行系统备份等)。此信息对于对服务人员在发生器20上进行诊断以及维护任务，以及在监视过氧羧酸发生器20的效率中是有用的。例如，如果该系统连续地产生产物确定为低POAA含量，这表明该系统应需要通过更换该反应催化剂来维护。
控制器48还可分析该信息以及基于此存储信息产生各种的警报、警报信号，或报告。该警报、警报信号或报告可以传达给用户经由声音的警报比如报警器、蜂鸣器或录音广播稿和/或可视指示器可视指示器比如LEDS、数字的、图形的或人机相互作用式显示器，在过氧羧酸发生器20上。该警报、告警信号或报告也可以或应请求或以周期间隔发送至远距远距离监控点，经由电话网、无线网络、电子邮件、局域网、广域网或国际互联网络。另外，该警报、告警信号或报告可以就地或远距离获得经由轻便设备比如膝上型计算机、平板PC、个人数字助理或其它的轻便的或便携式的设备。
然后控制器48等待下一次的发生器检查(230)的启动，在该点控制器48可收到最近的浓度数据。该下一次的发生器检查可以通过用户启动，或从本地或远程，或控制器48可以编程以按预定的周期间隔进行发生器检查。例如，控制器48可周期地重复图17所示过程以保证发生器20根据说明书操作以及保证维持在该应用组合物中所要求的过氧羧酸浓度。可以例如基于每日、每周或每月进行发生器检查。
制备过氧羧酸的方法
本发明包括用于制备过氧羧酸的方法。该方法包括使反应物与该预处理塔接触以及使反应混合物与反应催化剂接触。接触可以包括使用于制备该过氧羧酸的一种或多种反应物接触例如，与呈酸形式或呈惰性金属(例如Na+或K+)形式的阳离子交换剂。该反应物可以包括过氧化氢、羧酸、或过氧化氢以及羧酸的混合物。与该反应催化剂接触可以包括使该催化剂与羧酸(或适合的前体)以及氧化剂(例如过氧化物)接触以形成过氧羧酸。该反应催化剂可以是一种强酸(例如聚苯乙烯磺酸)以催化过氧化氢与羧酸的反应以形成过氧羧酸。预处理一种或多种反应物可以提高该反应催化剂的寿命、活性和/或安全性。
该方法还包括监视该方法以及实施其的装置的安全。监视安全可以包括监视和/或调节预处理塔和/或该反应催化剂的一种或多种状态。监视可以包括监视和/或调节压力、温度、金属含量、和/或过氧化物分解产生的气体(例如氧气)的存在。一种或多种的这些参数的测量可以发生在该预处理塔之处或之中、在该反应催化剂之处或之中，对于一种或多种该反应物而言在该预处理塔之前、之中、或之后，对于该反应物混合物而言在该预处理塔之前、之中、或之后，对于该反应物混合物而言在该反应催化剂之前、之中、或之后，或这些(其组合)中一种以上。测量可以包括测定这些参数中一种或多种在任意二点之间、例如所列位置任意两点间的差值。
该方法可以包括在一种或多种反应物容器中提供一种或多种反应物(例如过氧化氢或羧酸)。该反应物的混合可以发生在一种或多种该反应物接触该预处理塔之前或之后。然后该预处理反应混合物或预处理反应物的混合物与未处理的反应物反应发生通过与该反应催化剂接触。反应可以包括在温度控制以及预定流速下和/或预定时间下使该反应混合物与该反应催化剂接触。反应制备过氧羧酸。该方法还可以包括使用或存储该过氧羧酸。
在实施方案中，该方法包括预处理一种或多种与其它无关的反应物。使一种或多种预处理反应物与未处理的反应物混合然后可以发生在预处理该混合反应物之前。可选择的是，各个反应物可以独立地预处理然后混合以及与该反应催化剂接触。各个预处理发生预定时间以达到从该预处理组合物中去除所要求数量的污染物。
预处理可使用多个(例如两个)并联连接的预处理塔。一个塔可以是不工作的同时另一塔进行预处理。该方法可包括将流动由使用过的预处理塔转到备用的预处理塔。该方法可包括对未使用的该预处理塔进行替换、维护、洗涤等。洗涤可包括用例如稀释的强无机酸洗涤，如硫酸。洗涤可包括反冲洗该预处理塔。该方法可以持续在该预处理塔正在维护或更换的同时。根据预定时间表实施塔的更换。可替换的是，该方法可包括监测预处理塔的安全性以及当该监测器发现预定状态时替换它。
该反应混合物与该反应催化剂接触可发生在一个或多个床、袋、或塔中，其可串联、并联、或一些串联以及一些并联而连接。该方法可使用与4个包含反应催化剂且串联的塔接触。反应可使用床、袋、或塔直到所述的床、袋、或塔已经接受的充分的应用或所处状态表明它不再合乎应用。在第一组的床、袋、或塔反应期间，第二组的床、袋、或塔可保持备用。该方法可包括使流动从第一组的床、袋、或塔转到第二组的床、袋、或塔，当第一组不再使用时。
所使用的该床、袋、或塔的状态可由该安全系统调整、其还可以控制该阀门系统。根据预定时间表实施反应催化剂的更换。可替换的是，该方法可包括监测反应催化剂的安全性以及当该监测器发现预定状态时替换它。该方法可包括洗涤该反应催化剂。洗涤可包括用例如稀释的强无机酸洗涤，如硫酸。洗涤可包括反冲洗该反应物催化剂的床、袋、或塔。
监测安全可包括测量该预处理塔、该反应催化剂、或二者的一种或多种性能。监测安全包括测量例如压力(例如增大的压力)、温度(例如上升的温度)、或二者。在实施方案中，测量可包括测量该预处理塔之中或周围(例如之前或之后或之前以及之中)的二点间温差。测量预处理塔之中或周围二点的温度差或压差的增加可导致如果该增加超出预定指标，则该系统提供可察觉的信号。测量到超出该预定指标的变化可引发(手动或自动)启动压力释放阀、停止一种或多种反应物的流动、使水流入该预处理塔，使羧酸组合物流入该预处理塔，停止该方法、或其组合。引发还可以导致转到另一预处理塔或反应催化剂的床或塔。
监测安全可包括测量预处理塔的出口或入口、在所述塔之内的状态(例如接近塔的入口、在该塔的内部、或接近该塔的出口)，或在进入或离开该预处理塔的管路中。监测器可包括测量温度在该预处理塔的入口及该预处理塔的开头25％中的温度。
该方法还可以包括存储、处理、稀释以及配制该方法制备的组合物。例如，该方法可包括使用或存储该过氧羧酸。该方法可包括稀释和/或配制来自该反应催化剂或储罐的组合物。该方法可包括稀释浓缩物以应用。稀释可加入和/或混合稀释剂或载体，比如水，进入该过氧羧酸之内以获得稀释组合物包含，例如，所要求的应用浓度的过氧羧酸。该要求浓度可以是例如，约2至约5000ppm。稀释可以包括向该过氧羧酸组合物加入其它成分。配制可以包括分散所要求数量的添加成分进入该组合物或稀释的组合物之内。
存储可以包括监测组合物的状态。监测可以测量在该组合物中的过氧羧酸、羧酸、和/或过氧化氢的含量例如，在存储的应用组合物中。在实施方案中，该方法包括为系统补充存储的应用组合物。补充可以包括监测该应用组合物的含量。如果例如，该过氧羧酸的浓度降低至预定指标以下或该羧酸的浓度上升至预定指标以上，然后补充包括向该应用组合物加入更多的浓缩的过氧羧酸组合物或清空余下应用组合物的该容器。
该方法还可以包括控制反应物流动。控制反应物流动可以包括在该反应催化剂之后监测该过氧羧酸组合物例如，在末尾反应催化剂塔的出口。监测可以测定是否该组合物包括所要求浓度的过氧羧酸(例如平衡浓度)。如果该组合物包括小于所要求的浓度，则该控制可以包括减缓该反应混合物穿过该反应催化剂的流速至一种流速，该流速产生所要求的浓度。控制可以包括使用包括组合物的温度以及过氧羧酸浓度在内的因素计算在流速方面的变化。
本发明包括用于制备包含一种过氧羧酸的组合物的方法。该方法还可以包括使羧酸与预处理塔接触，将该预处理羧酸与过氧化氢混合，以及使该反应混合物与反应催化剂接触以制备该过氧羧酸；该过氧羧酸可以是短链过氧羧酸(例如过氧乙酸)或中链过氧羧酸(例如过氧辛酸)。
本发明方法包括用于制备包含混合过氧羧酸的组合物的方法。该方法可以包括使短链羧酸与第一预处理塔接触，将该预处理短链羧酸与过氧化氢混合，以及使第一反应混合物与第一反应催化剂接触以制备该短链过氧羧酸。该方法可以包括使中链羧酸与第二预处理塔接触，将该预处理中链羧酸与过氧化氢混合，以及使第二反应混合物与第二反应催化剂接触以制备该中链过氧羧酸。混合该短链过氧羧酸以及该中链过氧羧酸以制备该混合过氧羧酸组合物。
在应用位置实施的方法
本发明还涉及在过氧羧酸应用位置制备过氧羧酸的方法。例如，如上所述制备过氧羧酸的方法可以在工厂、例如饮料厂处实施，其中将应用该过氧羧酸。应用位置可以是任何的各种其中可能使用过氧羧酸的生产设施。应用位置包括饮料工厂、食品加工厂、分解工厂、肉类加工厂等。在应用位置，该过氧羧酸组合物可以用于包括设备、容器以及食品在内的物品。食品包括例如植物产品、成品、肉、肉制品、家禽等。在实施方案中，该方法可以包括将本发明的过氧羧酸组合物应用至饮料容器、例如塑料瓶或罐。
例如，如上所述制备过氧羧酸的方法可以在其中将应用该过氧羧酸的木浆制备处或造纸厂实施。通过另外的实例，如上所述制备过氧羧酸的方法可以在其中将应用该过氧羧酸的废物处理工厂处实施。应用位置包括任何的各种加工、应用或处理(例如漂白)纸浆或制备纸的工厂、处理垃圾、比如工业废料、食品生产废料、饮料工厂垃圾、食品加工厂垃圾、分解工厂垃圾、肉类加工厂垃圾的工厂等。在应用位置，该过氧羧酸组合物可以用于物品，其包括设备、纸浆、垃圾、设备表面和建筑、在工厂或设施中的其他物品等在内的。在实施方案中，该方法可以包括应用本发明的过氧羧酸组合物至纸浆、垃圾、废物处理设施、或废物处理设备。
该方法可以包括提供羧酸(例如乙酸和/或辛酸)和/或氧化剂(例如过氧化氢)在应用位置(例如饮料工厂、纸浆加工厂、或废物处理厂)以及用在应用位置的所述反应物实施本发明方法。该方法可以包括运送该羧酸(例如乙酸和/或辛酸)和/或氧化剂(例如过氧化氢)至应用位置(例如饮料工厂、纸浆加工厂、或废物处理厂)用于用在应用位置的所述反应物实施本发明方法。该方法可以包括工厂或工厂组织人员要求或定购该羧酸(例如乙酸和/或辛酸)和/或氧化剂(例如过氧化氢)交货至应用位置(例如饮料工厂、纸浆加工厂、或废物处理厂)用于用在应用位置的所述反应物实施本发明方法。
该方法的实施方案
在实施方案中，该方法包括使反应混合物与反应催化剂接触以及监测方法以及实施其的该装置的安全性。该反应混合物可以包括过氧化氢以及羧酸的混合物。与该反应催化剂接触可以包括使该催化剂与羧酸接触(或适合的前体)以及氧化剂(例如过氧化物)以形成过氧羧酸。该反应催化剂可以是一种强酸(例如聚苯乙烯磺酸)以催化过氧化氢与羧酸反应以形成过氧羧酸。
监测安全可以包括监测和/或控制一种或多种反应催化剂的状态。监测可以包括监测和/或控制压力、温度、金属含量、和/或过氧化物产生分解产生的气体(例如氧气)的存在。测量这些参数中一种或多种可以在该反应催化剂处或之中进行例如，对于该反应混合物而言，在该反应催化剂之前、之中、或之后或这些(其组合)中的一种以上。测量可以包括测定这些参数的一种或多种在任何二点之间例如，在任何列出的两位置之间的差值。
监测安全可以包括测量该反应催化剂的一种或多种性能。监测安全包括测量例如压力(例如增大的压力)、温度(例如上升的温度)、或二者。在实施方案中，测量可以包括测量在该反应催化剂之中或周围(例如之前和之后或之前以及之中)的二点之间的温度差。对于在该反应催化剂之中或周围的二点测量该温差或压差的增加可以引起该系统提供可察觉的信号如果该增加超出预定指标。测量到超出该预定指标的变化可引发(手动或自动)启动压力释放阀、停止一种或多种反应物的流动、使水流入该反应催化剂、使羧酸组合物以流入该反应催化剂、停止该方法、或其组合。引发还可以导致转到反应催化剂的另一床或塔。
监测安全可以包括测量状态在反应催化剂的塔、床、或袋的出口或入口，在该反应催化剂的塔、床、或袋之内(例如接近该入口、内部之中、或出口附近)，或在进入或离开该反应催化剂的管路中。监测可包括测量在该反应催化剂的入口及该反应催化剂的开头25％中的温度。
此实施方案无须包括用该反应催化剂塔、床、或袋外部的材料预处理该反应物。
过氧羧酸组合物
本发明的方法以及装置可以用于制备任何的各种过氧羧酸组合物。在实施方案中，本发明方法包括通过上述的方法和/或装置制备的过氧羧酸组合物。本发明所述的过氧羧酸组合物可以具有优越的稳定性，其应归于金属离子含量低(例如小于约10ppm或小于约10ppb的金属离子)。本发明组合物可以获得以及维持金属离子含量低而无需加入稳定剂或螯合剂。因此，本发明涉及稳定的过氧羧酸组合物，该组合物没有或基本上不含稳定剂或螯合剂。本发明还包括稳定的过氧羧酸组合物，该组合物仅包括挥发性化合物。本发明还包括稳定的过氧羧酸组合物，该组合物仅包括挥发性化合物。
本申请用于过氧羧酸组合物的术语″稳定″意指一种组合物，其保留约90％的该过氧羧酸至少约6个月，其保留约90％的该过氧羧酸至少约7天，或其保留约90％的该过氧羧酸至少约1天。该稳定的组合物可以是一种保留约95％的该过氧羧酸至少约14天，其保留约95％的该过氧羧酸至少约7天，其保留约95％的该过氧羧酸至少约3天。通过该发生器去除痕量金属，″90％″稳定性临界值一般而言是平衡过氧羧酸浓度的函数。浓度更高倾向于分解更快速。
在某些实施方案中，本发明过氧羧酸组合物包括的金属离子含量小于约10ppm、小于约1ppm、小于约100ppb，小于约10ppb，或小于约1ppb ppm。上述的金属离子可以包括铁、铜、锰、镍、钛、钴、其混合物、或任何过渡金属离子。
在某些实施方案中，处于平衡状态的该组合物包括约35重量％过氧羧酸以及约15重量％过氧化氢；约15(例如17)重量％过氧羧酸以及约15(例如13)重量％过氧化氢；约10(例如9.7)重量％过氧羧酸以及约25(例如24)重量％过氧化氢；约15(例如13)重量％过氧羧酸以及约2(例如1.9)重量％过氧化氢、或约0.5重量％过氧羧酸以及约5(例如4.8)重量％过氧化氢。
在某些实施方案中，在平衡状态中的该组合物包括约35重量％短链过氧羧酸以及约15重量％过氧化氢；约15(例如17)重量％过氧羧酸以及约15(例如13)重量％过氧化氢；约10(例如9.7)重量％短链过氧羧酸以及约25(例如24)重量％过氧化氢；约15(例如13)重量％过氧羧酸以及约2(例如1.9)重量％过氧化氢、或约0.5重量％短链过氧羧酸以及约5(例如4.8)重量％过氧化氢。
在某些实施方案中，在平衡状态中的该组合物包括约20(例如19)重量％中链过氧羧酸以及约30(例如32)重量％过氧化氢；约5(例如6.8)重量％中链过氧羧酸以及约20重量％过氧化氢；约2(例如2.1)重量％中链过氧羧酸以及约20(例如21)重量％过氧化氢；或约1(例如1.2)重量％中链过氧羧酸以及约20(例如22)重量％过氧化氢。
在某些实施方案中，在平衡状态中的该组合物包括约15(例如14)重量％短链过氧羧酸，约5(例如5.7)重量％中链过氧羧酸，以及约3(例如2.8)重量％过氧化氢；约20(例如19)重量％短链过氧羧酸，约3(例如2.7)重量％中链过氧羧酸，以及约4重量％过氧化氢；约20(例如22)重量％短链过氧羧酸，约1(例如0.7)重量％中链过氧羧酸，以及约5(例如4.6)重量％过氧化氢；约15(例如17.4)重量％短链过氧羧酸，约0.4重量％中链过氧羧酸，以及约15(例如13)重量％过氧化氢。
在某些实施方案中，本发明过氧羧酸组合物包括比例为约2∶1的过氧羧酸以及过氧化氢(例如2.4∶1)；比例为约1.4∶1的过氧羧酸以及过氧化氢；比例为约0.5∶1的过氧羧酸以及过氧化氢(例如0.4∶1)；或比例为约7∶1的过氧羧酸以及过氧化氢。
本发明的装置以及方法可以用于制备任何的各种过氧羧酸组合物。通过本发明的装置以及方法制备的组合物(其可以包括在形成该过氧羧酸以后附加的材料比如添加剂、稳定剂、螯合剂等)包括组合物公开在编号为5,200,189、5,314,687、5,718,910以及6,183,807的美国专利中以及在2000年7月12日提交的申请号为09/614,631、2004年1月9日提交的申请号为10/754,426、以及2005年1月4日提交的申请号为11/030,641的未决美国专利申请中，其公开内容引入本文作为参考用于过氧羧酸组合物的公开。
本发明的实施方案
本发明的实施方案包括，但是不局限于：
在实施方案中，本发明包括用于制备过氧羧酸的装置。该装置的此实施方案可以包括第一预处理塔、第一反应催化剂塔、第一和第二反应物容器、安全系统、反应物管路、反应混合物管路以及过酸管路。第一和第二反应物容器可以经由反应物管路与第一预处理塔流体连通。可以配置第一反应物容器用于包含液体氧化剂组合物以及配置第二反应物容器用于包含液体的羧酸组合物。该反应物管路可以为该反应物限定混合室。
第一预处理塔可以经由反应混合物管路与第一反应催化剂塔流体连通。可以配置第一预处理塔用于从短链羧酸组合物和该氧化剂组合物的混合物去除金属离子；可以配置第一反应催化剂塔用于催化该羧酸和该氧化剂的反应以产生过氧羧酸；第一反应催化剂塔可以经由过酸管路与存储或应用过氧羧酸组合物的位置流体连通。该安全系统包括处理器、第一状态传感器，和第二状态传感器。该第一状态传感器布置在该混合室之中或之上以及可以配置用于测量该反应物的状态。第二状态传感器布置在第一预处理塔处或之中或在接近第一预处理塔出口的反应混合物管路之中以及配置用于测量该中间反应物的状态。处理器可以配置用于测定通过第一状态传感器测量的状态和通过第二状态传感器测量的状态之间的差值以及如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测信号。
在实施方案中，第一预处理塔包括呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
该装置还可以包括第二预处理塔。第二预处理塔可以经由反应物管路与第二反应物容器和第一预处理塔流体连通。可以配置第二预处理塔用于从该羧酸组合物去除金属离子。在实施方案中，第二预处理塔可以包括呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
该装置还可以包括第三预处理塔。第三预处理塔可以经由反应物管路与第一反应物容器和第一预处理塔流体连通。可以配置第三预处理塔用于从该氧化剂组合物去除金属离子。在实施方案中，第三预处理塔可以包括呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
该装置还可以包括第二、第三和第四反应催化剂塔。该第一、第二、第三和第四反应催化剂塔可以串联连接以及可以经由过酸管路与存储或应用过氧羧酸组合物的位置流体连通。
在实施方案中，该反应催化剂包括强酸催化剂，该强酸催化剂可以从该反应混合物物理去除。在实施方案中，该反应催化剂包括呈酸形式的强阳离子交换剂。在实施方案中，该反应催化剂包括无机化合物，该无机化合物包括不溶性强酸。
配置该第一和第二状态传感器可以测量温度、压力、金属含量或其组合。例如，配置第一和第二状态传感器以测量温度。
在实施方案中，该安全系统配置为如果该温差是大于10℃、等于10℃、或大于或等于10℃，则提供可检测的信号。
该该可检测的信号可以使该装置中断操作。例如，该可检测的信号可以通过如下措施使该装置中断操作：启动压力释放阀以释放第一预处理塔压力；停止一种或多种反应物向该塔内流入；使水流过该反应物管路，、第一预处理塔以及该反应混合物管路；使羧酸组合物流过该反应物管路、第一预处理塔以及该反应混合物管路；使该装置关闭；或其组合。
该装置还可以包括过酸容器、稀释系统、稀释罐、补充系统以及输出管路；该过酸容器可以与该过酸管路流体连通以及可以进行配置以接收以及贮存该过氧羧酸组合物。该过酸容器可以经由输出管路与该稀释系统流体连通。可以配置该稀释系统以使该过氧羧酸组合物以及预定量的载体进行混合以在该稀释罐中形成预定浓度过氧羧酸的稀释组合物。可以配置该补加系统以监视在该稀释组合物中过氧羧酸、羧酸、氧化剂或其组合的浓度如果该过氧羧酸、羧酸、氧化剂或其组合的浓度小于预定值等于预定值、或小于或等于预定值，则向该稀释组合物加入过氧羧酸组合物。
再一个实施方案中，该装置还可以包括第四预处理塔、第五反应催化剂塔、第三和第四反应物容器、中间反应物管路、中间反应混合物管路以及中间过酸管路。第三和第四反应物容器可以经由中间反应物管路与第四预处理塔流体连通。第三反应物容器可以配置用于包含液体氧化剂组合物，可以配置第四反应物容器用于包含液体氧化剂组合物。该反应物管路可以为中间反应物限定混合室。第四预处理塔可以经由中间反应混合物管路与该第五反应催化剂塔流体连通。可以配置第四预处理塔用于从中链羧酸的液体组合物和该氧化剂组合物的混合物去除金属离子；可以配置该第五反应催化剂塔用于催化该中链羧酸和该氧化剂的反应以制备中链过氧羧酸。该第五反应催化剂塔可以经由过酸管路与存储或应用中链过氧羧酸组合物的位置流体连通。第四预处理塔可以包括呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
在此或另一实施方案中，该安全系统还可以包括第三状态传感器和第四状态传感器。第三状态传感器可以布置在中间混合室之中或之上以及配置用于测量该中间反应物的状态。第四状态传感器可以布置在第四预处理塔处或之中或在接近第四预处理塔出口的中间反应混合物管路之中以及配置用于测量该中间反应物的状态。处理器可以配置用于测定通过该第三状态传感器测量的状态和通过该第四状态传感器测量的状态之间的差值以及如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测信号。
在此或另一实施方案中，配置第二反应物容器用于包含短链羧酸的液体组合物。配置第一预处理塔用于从短链羧酸组合物和该氧化剂组合物的混合物去除金属离子。配置第一反应催化剂塔用于催化该短链羧酸和该氧化剂的反应以制备短链过氧羧酸。
在此实施方案中，可以配置该第三和第四状态传感器以测量温度、压力、金属含量或其组合。例如，可以配置第三和第四状态传感器以测量温度。
此或另一实施方案还可以包括第五预处理塔。该第五预处理塔可以经由中间反应物管路与该第四反应物容器和第四预处理塔流体连通。可以配置第五预处理塔用于从中链羧酸的液体组合物去除金属离子。第五预处理塔可以包括呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
此或另一实施方案还可以包括第六预处理塔。该第六预处理塔可以流体连通经由中间反应物管路与该第三反应物容器和第四预处理塔。可以配置第六预处理塔用于从氧化剂的液体组合物去除金属离子。第六预处理塔可以包括呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
在此或另一实施方案中，该反应催化剂可以包括强酸催化剂，该强酸催化剂可以从该反应混合物物理去除；呈酸形式的强阳离子交换剂；或无机化合物，该无机化合物包括不溶性强酸。
该装置的此实施方案还可以包括第六、第七和第八反应催化剂塔。该第五、第六、第七和第八反应催化剂塔可以串联连接以及可以经由中间过酸管路与该中链过氧羧酸组合物存储或应用的位置流体连通。
在此实施方案中，该过酸容器可以与该中间过酸管路流体连通以及可以进行配置以接收以及贮存该中链过氧羧酸组合物。
此或另一实施方案还可以包括第二处理器。可以配置处理器用于测定通过该第三状态传感器测量的状态和通过该第四状态传感器测量的状态之间差值的以及如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测信号。
在实施方案中，第一反应催化剂塔体积为约9.6L。在某些实施方案中，各个反应催化剂塔体积都为约9.6L。在实施方案中，该第五反应催化剂塔体积为约9.6L。
在实施方案中，第一预处理塔体积为约4.6L。在实施方案中，第二预处理塔体积为约4.6L。在实施方案中，第三预处理塔体积为约4.6L。在实施方案中，第四预处理塔体积为约4.6L。在实施方案中，该第五预处理塔体积为约4.6L。在实施方案中，第六预处理塔体积为约4.6L。
在实施方案中，第一反应物容器包含约35至约45重量％过氧化氢。在实施方案中，第二反应物容器包含约80至约98重量％乙酸。在实施方案中，第三反应物容器包含约35至约45重量％过氧化氢。在实施方案中，第二反应物容器包含约1至约10重量％辛酸。
本发明装置还可以包括配置的第三反应物容器以包含液体中链羧酸组合物并经由反应物管路与第一预处理塔流体连通。上述实施方案还可以包括第四预处理塔。第四预处理塔经由反应物管路与第三反应物容器和第一预处理塔流体连通。该第三反应物容器可以包含约1至约10重量％辛酸。
本发明还包括制备过氧羧酸的方法。此方法可以包括：提供羧酸和氧化剂的液体组合物；由预处理塔预处理该液体组合物以从该混合的组合物去除金属离子；i)在预处理之前以及ii)在预处理期间在预处理位置测量该液体组合物的状态；确定在i)和ii)之间的差值；如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测的信号；在可以从该反应混合物物理去除的反应催化剂存在下使该预处理的组合物反应以制备过氧羧酸组合物；并回收该过氧羧酸组合物。
在实施方案中，预处理包括使该混合的组合物与呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂接触。
此方法还可以包括：预处理羧酸的液体组合物以从该羧酸的液体组合物去除金属离子；以及使该预处理的羧酸的液体组合物和氧化剂混合以形成羧酸和氧化剂的液体组合物。在此实施方案中，预处理可以包括使该羧酸的液体组合物与呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂接触。
此方法还可以包括：预处理氧化剂的液体组合物以从该氧化剂的液体组合物中去除金属离子；以及混合该预处理的氧化剂以及羧酸的液体组合物以形成羧酸和氧化剂的液体组合物。在此实施方案中，预处理可以包括使氧化剂的液体组合物与呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂接触。
该方法可以包括在不溶性反应催化剂的塔中反应。此实施方案还可以包括在第二、第三和第四塔中反应。该第一、第二、第三和第四反应催化剂塔可以串联连接。
在该方法中，反应可以包括使该预处理的组合物和不溶性强酸催化剂接触。在实施方案中，反应可以包括使该预处理的组合物与呈酸形式的强阳离子交换剂接触。在实施方案中，反应可以包括使该预处理的组合物与无机化合物接触，该无机化合物包括不溶性强酸。
该方法可以包括测量该混合的组合物的温度、压力、金属含量或其组合。在实施方案中，该方法包括测量该混合的组合物的温度。
该方法可以包括如果该温差大于10℃、等于10℃、或大于或等于10℃，则提供可检测的信号。
该方法还可以包括，如果该差值满足或超过预定值，则该装置中断操作是通过如下措施：启动压力释放阀以释放实施该方法的装置的压力；停止一种或多种反应物向该装置内流入；使水流入该预处理的位置；使羧酸组合物进入该预处理的位置；使该装置停车；或其组合。
该方法还可以包括使该过氧羧酸组合物以及预定数量的载体混合以形成预定浓度的过氧羧酸的稀释组合物；存储该稀释组合物；监视在该稀释组合物中过氧羧酸、羧酸、氧化剂或其组合的浓度；如果该过氧羧酸、羧酸、氧化剂或其组合的浓度小于预定值、等于预定值、或小于或等于预定值，则该方法可以包括向该稀释的组合物补充过氧羧酸组合物。
该方法还可以包括混合羧酸的液体组合物和氧化剂以形成羧酸和氧化剂的液体组合物。此可以形成羧酸的液体组合物，该液体组合物包括约80至约98重量％乙酸。在实施方案中，该氧化剂包括约35至约45重量％过氧化氢。在实施方案中，羧酸的液体组合物包括约1至约20重量％辛酸。
该方法可以包括提供多种羧酸和氧化剂的液体组合物。在实施方案中，该方法还可以包括混合羧酸的第一液体组合物，羧酸的第二液体组合物，以及氧化剂以形成多种羧酸和氧化剂的液体组合物。在实施方案中，羧酸的第一液体组合物包括约80至约98重量％乙酸。在实施方案中，该氧化剂包括约35至约45重量％过氧化氢。在实施方案中，羧酸的第二液体组合物包括约1至约20重量％辛酸。
该方法的此或另外的实施方案还可以包括预处理羧酸的第一液体组合物以从该羧酸的第一液体组合物去除金属离子；以及在多种羧酸和氧化剂的液体组合物中包括预处理的羧酸的第一液体组合物。
该方法的此或另外的实施方案还可以包括预处理氧化剂的液体组合物以从该氧化剂的液体组合物中去除金属离子；以及在多种羧酸和氧化剂的液体组合物中包括预处理的氧化剂的液体组合物。
该方法的此或另外的实施方案还可以包括预处理羧酸的第二液体组合物以从羧酸的第二种液体组合物中去除金属离子；以及在多种羧酸和氧化剂的液体组合物中包括预处理的羧酸的第二液体组合物。
在实施方案中，羧酸以及氧化剂的液体组合物包括约40至约50重量％乙酸和约15至约25重量％的过氧化氢。在实施方案中，羧酸以及氧化剂的液体组合物包括约25至约35重量％乙酸，约10至约20重量％过氧化氢以及约2至约4重量％辛酸。
该方法可以包括实施供给、预处理、测量、测定、供给、反应以及回收于一位置，在该位置该过氧羧酸组合物用于减少在物体上的微生物种群。此实施方案的该方法还可以包括输送羧酸以及氧化剂至该位置。在实施方案中，该方法包括供给多种羧酸至该位置。在实施方案中，该方法还包括要求从该位置输送该羧酸以及该氧化剂。
在实施方案中，该方法还包含将该过氧羧酸应用至在饮料厂的饮料容器。
本发明方法还包括用于制备过氧羧酸的方法。此方法包括输送羧酸和氧化剂至过氧羧酸组合物制备和应用的位置；提供羧酸和氧化剂的液体组合物；由该预处理塔预处理该液体组合物以从该混合的组合物中去除金属离子；在可以从该反应混合物物理去除的反应催化剂存在下使该预处理的组合物反应以制备该过氧羧酸组合物；回收该过氧羧酸组合物；以及应用该过氧羧酸组合物至物体以减少在该物体上的微生物种群。
在实施方案中，该方法还可以包括输送多种羧酸至该位置。在实施方案中，该方法还包括要求从该位置输送该羧酸以及该氧化剂。
在实施方案中，该方法还包括将该过氧羧酸应用至饮料厂的饮料容器。
本发明还包括制备混合过氧羧酸组合物的方法。该方法可以包括提供短链羧酸和氧化剂的液体组合物；由预处理塔预处理该混合短链组合物以从该混合的短链组合物去除金属离子；在不溶性反应催化剂存在下，使该预处理的短链组合物反应以制备短链过氧羧酸组合物；提供中链羧酸和氧化剂的液体组合物；由预处理塔预处理该混合中链组合物以从该混合中链组合物去除金属离子；在不溶性反应催化剂存在下，使该预处理的中链组合物反应以制备中链过氧羧酸组合物；混合该短链过氧羧酸组合物以及该中链过氧羧酸组合物以制备混合过氧羧酸组合物；i)在预处理之前以及ii)在预处理期间在预处理位置测量该短链组合物的状态；确定在i)和ii)之间的差值；以及如果i)和ii)间的差值满足或超过预定值，则提供可检测信号；iii)在预处理之前以及iv)在预处理期间在预处理位置测量该混合中链组合物的状态；确定在iii)和iv)之间的差值；以及如果iii)和iv)间的差值，或两个差值满足或超过预定值，则提供可检测信号。
本发明还包括根据本发明所述方法制备的过氧羧酸组合物。该方法可以包括提供羧酸和氧化剂的液体组合物；由预处理塔预处理该液体组合物以从该混合的组合物去除金属离子；i)在预处理之前以及ii)在预处理期间在预处理位置测量该液体组合物的状态；确定在i)和ii)之间的差值；如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测的信号；在不溶性反应催化剂存在下，使该预处理的组合物反应，该反应催化剂可以从该反应混合物物理去除，以制备过氧羧酸组合物；以及回收该过氧羧酸组合物。
本发明包括过氧羧酸组合物。该组合物可以包括约1至约35重量％过氧羧酸；约5至约30重量％过氧化氢；以及小于约10ppb的金属。在实施方案中，该组合物于140°F下保留85％的该过氧羧酸至少约13天。在实施方案中，该组合物于140°F下保留95％的该过氧羧酸至少约7天。在实施方案中，该组合物包括约0.5至约35重量％短链过氧羧酸。在实施方案中，该组合物包括约0.5至约20重量％中链过氧羧酸。在实施方案中，该组合物包括约0.5至约35重量％短链过氧羧酸；以及约0.5至约20重量％中链过氧羧酸。在实施方案中，该组合物包括比例为约0.5∶1至约7∶1的过氧羧酸和过氧化氢。在实施方案中，该组合物仅包括挥发性化合物。
本发明还包括一种系统。该系统可以包括过氧羧酸发生器，其输出过氧羧酸浓缩物；应用组合物的容器，该容器存储包括稀释的过氧羧酸浓缩物的应用组合物；和控制器，该控制器接收涉及在该应用组合物中过氧羧酸和过氧化氢的浓度的浓度数据以及当此浓度不满足预定指标时，控制补充该应用组合物。
在实施方案中，该控制器对过氧羧酸浓度与预定POAA目标指标进行比较以及当该浓度数据表明在该应用组合物中该过氧羧酸浓度过低时，控制向该应用组合物加入过氧羧酸浓缩物。
在实施方案中，该控制器对过氧羧酸浓度与预定POAA目标指标进行比较以及当该浓度数据表明在该应用组合物中该过氧羧酸浓度过高时，控制向该应用组合物加入稀释剂。
在实施方案中，该控制器对过氧化氢浓度与预定H2O2目标指标进行比较以及当该浓度数据表明在该应用组合物中该过氧化氢浓度过高时，控制清空该应用组合物容器以及制备新的应用组合物。
在实施方案中，该控制器对过氧羧酸浓度与预期POAA目标浓度进行比较以及控制该过氧羧酸发生器的操作参数以通过过氧羧酸发生器影响在所输出的过氧羧酸浓缩物中的过氧羧酸浓度。
本发明还包括一种方法。该方法可以包括接收有关在应用组合物中过氧羧酸和过氧化氢的浓度的浓度数据；对该过氧羧酸的浓度与预定POAA目标指标进行比较；以及当该过氧羧酸浓度不满足预定POAA目标指标时，自动补充该应用组合物。
在此方法的实施方案中，自动地补充该应用组合物还包括当该浓度数据表明在该应用组合物中该过氧羧酸浓度过低时，自动向该应用组合物补充过氧羧酸浓缩物。
在此方法的实施方案中，自动补充该应用组合物还包括当该浓度数据表明在该应用组合物中该过氧羧酸浓度过高时，自动向该应用组合物补充稀释剂。
在此方法的实施方案中，自动补充该应用组合物还包括当该浓度数据表明在该应用组合物中该过氧化氢浓度过高时，自动清空该应用组合物容器以及制备新的应用组合物。
在实施方案中，该方法还包括对过氧羧酸浓度与预期POAA目标浓度进行比较以及调节该过氧羧酸发生器的操作参数以影响通过过氧羧酸发生器所输出的过氧羧酸浓缩物中的过氧羧酸浓度。
羧酸、过氧羧酸以及附加成分
过氧羧酸(或过羧酸)通常具有该式R(CO3H)n，其中例如，R是烷基、芳基烷基、环烷基、芳族的、或杂环基团，以及n是1，2或3以及通过在母体酸前缀过氧来命名。R基团可以是饱和或不饱和的以及取代的或未被取代的。具有一个以上羧酸根组成部分的羧酸的过氧形式可以具有一个或多个表示为过氧羧基组成部分的羧基组成部分。
本发明的方法可以使用例如包含2-12个碳原子的过氧羧酸。例如，过氧羧酸(或过羧酸)可以具有式R(CO3H)n，其中R是C1-C11烷基、C1-C11环烷基、C1-C11芳基烷基、C1-C11芳基、或C1-C11杂环基团；以及n是1，2或3。本发明的方法可以使用例如包含6-12个碳原子的中链过氧羧酸。例如，中链过氧羧酸(或过羧酸)可以具有该式R(CO3H)n，其中R是C5-C11烷基、C5-C11环烷基、C5-C11芳基烷基、C5-C11芳基、或C5-C11杂环基团；以及n是1，2或3。本发明的方法可以使用例如包含1-4个碳原子的短链过氧羧酸。例如，短链过氧羧酸(或过羧酸)可以具有该式R(CO3H)n，其中R是H、C1-C3烷基、或C3环烷基以及n是1或2。用于本发明的该混合过氧羧酸组合物可以包括一种或多种短链过氧羧酸以及一种或多种中链过氧羧酸。
制备过氧羧酸可以通过氧化剂直接作用于羧酸、通过醛的自氧化、或产生自酰氯、氢化物、或羧酸酐与过氧化氢或过氧化钠。在实施方案中，制备过氧羧酸可以通过控制的、酸催化平衡的过氧化氢对该羧酸的作用。图式1举例说明在羧酸和氧化剂(Ox)一侧与在另一侧过氧羧酸以及还原的氧化剂(Oxred)之间的平衡：
Figure A20078003888500731
图式2举例说明图式1的平衡的实施方案，其中在一侧的氧化剂是过氧化氢以及另一侧是过氧羧酸和水：
Figure A20078003888500732
在常规的混合过氧羧酸组合物中，据信在图式2中举例说明的反应的平衡常数为约2.7，其反映了乙酸的平衡。
用于本发明方法的过氧羧酸包括过氧甲酸、过氧乙酸、过氧丙酸、过氧丁酸、过氧戊酸、过氧已酸、过氧庚酸、过氧辛酸、过氧壬酸、过氧癸酸、过氧十一酸、过氧十二酸、过氧乳酸、过氧马来酸、过氧维生素、过氧羟基乙酸、过氧草酸、过氧丙二酸、过氧丁二酸、过氧戊二酸、过氧己二酸、过氧庚二酸、过氧辛二酸(peroxysubric)、或其混合物。用于本发明的组合物以及方法的中链过氧羧酸包括过氧戊酸、过氧已酸、过氧庚酸、过氧辛酸、过氧壬酸、过氧癸酸、过氧十一酸、过氧十二酸、过氧抗坏血酸、过氧己二酸、过氧柠檬酸、过氧庚二酸，或过氧辛二酸、其混合物等。用于本发明的组合物以及方法的短链过氧羧酸包括过氧甲酸、过氧乙酸、过氧丙酸、过氧丁酸、过氧草酸、过氧丙二酸、过氧丁二酸、其混合物等。该过氧羧酸的烷基主链可以是直链、支化、或其混合物。具有一个以上羧酸根组成部分的过氧形式的羧酸可以具有一个或多个(例如至少一个)表示为过氧羧基组成部分的羧基组成部分。
在实施方案中，本发明的方法使用过氧乙酸。过氧乙酸(或过乙酸)是过氧羧酸，其具有式：CH3COOOH。通常，过氧乙酸是高浓度下具有辛辣气味的液体以及易溶解在水、醇、醚以及硫酸中。可以通过将乙酸酐、过氧化氢以及硫酸合并而获得过氧乙酸的50％溶液。
过氧辛酸(或过辛酸)是过氧羧酸具有例如，正过氧辛酸的式：CH3(CH2)6COOOH。过氧辛酸可以是具有直链烷基组成部分的酸、具有支化烷基组成部分的酸、或其混合物。过氧辛酸是表面活性的以及可以帮助湿润疏水表面比如节肢动物的那些表面。
在实施方案中，本发明的方法使用几种不同过氧羧酸的组合。上述的组合可以包括一种或多种短链、例如C2-C4的过氧羧酸以及一种或多种中链中链、例如C7-C9的过氧羧酸。例如，该短链过氧羧酸可以是过氧乙酸以及该中链过氧羧酸可以是过氧辛酸。在实施方案中，本发明的方法使用组合物包括过氧辛酸、过氧壬酸，或过氧庚酸、例如过氧辛酸。在实施方案中，本发明方法使用的组合物包括乙酸、辛酸、过氧乙酸以及过氧辛酸。上述的组合物还可以包括螯合剂。
本发明的组合物以及方法可以包括中链过氧羧酸。该中链过氧羧酸可以包括或是C6-C12过氧羧酸该C6-C12过氧羧酸可以包括或是过氧已酸、过氧庚酸、过氧辛酸、过氧壬酸、过氧癸酸、过氧十一酸、过氧十二酸、或其混合物。该中链过氧羧酸可以包括或是C7-C12过氧羧酸。该C7-C12过氧羧酸可以包括或是过氧庚酸、过氧辛酸、过氧壬酸、过氧癸酸、过氧十一酸、过氧十二酸、或其混合物。该中链过氧羧酸可以包括或是C6-C10过氧羧酸。该C6-C10过氧羧酸可以包括或过氧已酸、过氧辛酸、过氧壬酸、过氧癸酸、过氧十一酸、过氧十二酸、或其混合物。该中链过氧羧酸可以包括或是C8-C10过氧羧酸。该C8-C10过氧羧酸可以包括或是过氧辛酸、过氧壬酸、过氧癸酸，或其混合物。在某些实施方案中，该中链过氧辛酸可以包括或是过氧辛酸、过氧癸酸、或其混合物。在实施方案中，该中链过氧羧酸包括或是过氧辛酸。
本发明的组合物可以包括羧酸。通常，羧酸具有该式R-COOH，其中R可以表示许多不同的基团包括脂肪基、脂环基、芳族基团、杂环基团，其中所有的可以是饱和或不饱和的以及取代的或未被取代的。羧酸可以具有1、2、3或更多个羧基。本发明的组合物以及方法可以使用包含多至18个碳原子的羧酸。
适合的羧酸包括具有一个或两个羧基的那些其中R基团是长度为C2-C12伯烷基链。该伯烷基链是具有该最长长度的碳原子以及直接附带羧基官能团的分子的碳链。例如，羧酸可以具有该式R-COOH，其中R可以是C1-C12烷基、C1-C11环烷基、C1-C12芳基烷基、C1-C11芳基、或C1-C11杂环基团。本发明的方法可以使用包含例如6-12碳原子的中链羧酸。例如，中链羧酸可以具有式R-COOH，其中R可以是C5-C11烷基、C5-C11环烷基、C5-C11芳基烷基，C5-C11芳基、或C5-C11杂环基团。例如，短链羧酸可以具有式R-COOH，其中R是H、C1-C3烷基、或C3环烷基以及n是1或2。
适合的羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、乳酸、马来酸、抗坏血酸、柠檬酸、羟基乙酸、新戊酸、新庚酸、新癸酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、其混合物等。适合的中链羧酸包括戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、抗坏血酸、柠檬酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、其混合物等。适合的短链羧酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、羟基乙酸、草酸、丙二酸、丁二酸、其混合物等。这些羧酸的烷基主链可以是直链、支化的、或其混合物。通常有用的羧酸是具有一个或两个羧基的那些，其中R基团是链长度为C4-C11的伯烷基链。该伯烷基链具有该最长长度的碳原子以及直接附带羧基官能团的分子的碳链。
在实施方案中，本发明的组合物以及方法包括中链羧酸。该中链羧酸可以包括或是。C6-C12羧酸。该C6-C12羧酸可以包括或是包括己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸，十二酸或其混合物。该中链羧酸可以包括或是C7-C12羧酸。该C7-C12羧酸可以包括或是庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸，十二酸或其混合物。该中链过氧羧酸可以包括或是C6-C10羧酸。该C6-C10羧酸可以包括或是己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸，十二酸或其混合物。该中链羧酸可以包括或是C8-C10羧酸。该C8-C10羧酸可以包括或是辛酸、壬酸、癸酸或其混合物。在某些实施方案中，该中链羧酸可以包括或是辛酸、癸酸或其混合物。在实施方案中，该中链羧酸可以包括或是辛酸。
在实施方案中，本发明的组合物以及方法包括混合过氧羧酸以及该相应混合羧酸。在实施方案中，本发明过氧羧酸组合物包括混合过氧羧酸的数量有效杀死一种或多种(例如至少一种)与食品成品有关的食物传染病原菌，比如鼠伤寒沙门氏菌、爪哇安那沙门氏菌、空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)、单核细胞增多性李氏杆菌以及大肠杆菌O157:H7、酵母菌、霉菌等。在实施方案中，本发明过氧羧酸组合物包括混合过氧羧酸的数量有效杀死一种或多种(例如至少一种)与健康护理表面以及外界条件有关的病原菌，比如鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、猪霍乱沙门氏菌(Salmonella choleraesurus)、绿脓杆菌以及大肠杆菌、酵母菌、霉菌等。本发明的组合物以及方法具有抵抗各式各样微生物的活性比如革兰氏阳性(例如，单核细胞增多性李氏杆菌或金黄色葡萄球菌)以及革兰氏阴性(例如大肠杆菌或绿脓杆菌)细菌、酵母菌、霉菌、细菌芽胞、病毒等。本发明的组合物以及方法，如上所述，具有抵抗各式各样的人病原体的活性。本发明的组合物以及方法可以杀死在食品加工表面上、食品成品的表面上、在用来洗涤或加工食品成品的水中、在健康护理表面上，或在护理外界条件中的各式各样的微生物。
载体
本发明的组合物还可以包括载体。该载体提供介质，其溶解、悬浮、或携带该组合物的另一组分。例如，该载体可以提供介质用于增溶、悬浮、或制备过氧羧酸以及用于形成平衡混合物。该载体还可以用作传递以及使本发明的抗菌组合物在物体上湿润。为此，该载体可以包含可以促进所述功能的任何的组分或多个组分。
通常，该载体主要包括水，其可以增溶以及用作反应以及平衡介质。该载体可以主要包括或是有机溶剂，比如简单的烷基醇，例如乙醇、异丙醇、正丙醇等。包括甘油、山梨糖醇等在内的多元醇也是有用的载体。
适合的载体包括二醇醚。适合的二醇醚包括二甘醇正丁醚、二甘醇正-丙基醚、二甘醇乙醚、二甘醇甲醚、二甘醇叔-丁基醚、二丙二醇正丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇乙醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇叔丁基醚、乙二醇丁基醚、乙二醇丙醚、乙二醇乙醚、乙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇正丁醚、丙二醇乙醚、丙二醇单甲醚、丙二醇正-丙基醚、三丙二醇甲醚以及三丙二醇正丁醚、乙二醇苯基醚(可商购，如DOWANOL EPHTM来自Dow Chemical Co.)，丙二醇苯基醚(可商购，如DOWANOL PPHTM来自Dow Chemical Co.)，等等，或其混合物。另外的适合的可商购的二醇醚(其中所有的可以得自Union Carbide Corp.)包括Butoxyethyl PROPASOLTM，Butyl CARBITOLTM乙酸酯，ButylCARBITOLTM，Butyl CELLOSOLVETM乙酸酯，Butyl CELLOSOLVETM，ButylDIPROPASOLTM，Butyl PROPASOLTM，CARBITOLTMPM-600，CARBITOLTM LowGravity，CELLOSOLVETM乙酸酯，CELLOSOLVETM，Ester EEPTM，FILMERIBTTM，Hexyl CARBITOLTM，Hexyl CELLOSOLVETM，MethylCARBITOLTM，Methyl CELLOSOLVETM乙酸酯，Methyl CELLOSOLVETM，MethylDIPROPASOLTM，Methyl PROPASOLTM乙酸酯，Methyl PROPASOLTM，PropylCARBITOLTM，Propyl CELLOSOLVETM，Propyl DIPROPASOLTM以及PropylPROPASOLTM。
通常，该载体在本发明组合物中占据大部分以及可以作为该组合物中抗菌组分、增溶剂、氧化剂、添加剂等之外的余量。本文再重复，该载体浓度以及类型将取决于该组合物整体、环境存储以及包括该过氧羧酸浓度在内的应用方法的特征、连同其它因素。值得注意的是该载体应选择以及在不抑制在本发明的组合物中的该过氧羧酸的抗菌功效的浓度下使用。
在某些实施方案中，本发明的组合物包括约0至约98重量％载体、包括约0.001至约99.99重量％载体、包括约0.2至约60重量％载体、包括约1至约98重量％载体、包括约5至约99.99重量％载体、包括约5至约97重量％载体、包括约5至约90重量％载体、包括约5至约70重量％载体、包括约5至约20重量％载体、包括约10至约90重量％载体、包括约10至约80重量％载体、包括约10至约50重量％载体、包括约10至约20重量％载体、包括约15至约70重量％载体、包括约15至约80重量％载体、包括约20至约70重量％载体、包括约20至约50重量％载体、包括约20至约40重量％载体、约20至约30重量％载体、包括约30至约75重量％载体、包括约30至约70重量％载体、包括约40至约99.99重量％载体、包括约40至约90重量％载体、包括约60至约70重量％载体。该组合物可以包括任何的这些范围或未被约修饰的数量。
氧化剂
本发明的组合物以及方法可以包括任何的各种氧化剂。该氧化剂可以用于维持或产生过氧羧酸。
无机的氧化剂的实例包括以下类型化合物或这些化合物的来源、或包括这类化合物在内的碱金属盐、或与过氧化氢形成的加合物；
过氧化氢；
族1(IA)氧化剂，例如过氧化锂、过氧化钠等；
族2(IIA)氧化剂，例如过氧化镁、过氧化钙、过氧化锶、过氧化钡等；
族12(IIB)氧化剂，例如过氧化锌等；
族13(IIIA)氧化剂，例如硼化合物，如过硼酸盐，例如式Na2[Br2(O2)2(OH)4]·6H2O的过硼酸钠六水合物(也称为过硼酸钠四水合物以及原先写为NaBO3·4H2O)；式Na2Br2(O2)2[(OH)4]·4H2O的过硼酸钠四水合物(也称作过硼酸钠三水合物，以及原先写为NaBO3·3H2O)；式Na2[B2(O2)2(OH)4]的过硼酸钠(也称为过硼酸钠一水合物以及原先写为NaBO3·H2O)等；和在实施方案中，过硼酸盐；
族14(IVA)氧化剂，例如过硅酸盐以及过氧碳酸盐，其也被称为过碳酸盐，比如碱金属的过硅酸盐或过碳酸盐等；在实施方案中，过碳酸盐；在实施方案中，过硅酸盐；
族15(VA)氧化剂，过氧亚硝酸以及它的盐；过氧含磷的酸以及它们的盐、例如过磷酸盐等；在实施方案中，过磷酸盐；
族16(VIA)氧化剂，例如过氧含硫的酸以及它们的盐、比如过氧单硫以及过氧二硫酸以及它们的盐、如过硫酸盐，例如过硫酸钠等；在实施方案中，过硫酸盐；
族VIIa氧化剂比如高碘酸钠、高氯酸钾等等。
其它活性的无机含氧化合物可以包括过渡金属过氧化物；及其它上述的过氧化合物、及其混合物。
在实施方案中，可用于本发明的组合物以及方法使用一种或多种上列的无机氧化剂。适合的无机氧化剂包括臭氧、过氧化氢、过氧化氢加合物、族IIIA氧化剂、族VIA氧化剂、族VA氧化剂、族VIIA氧化剂、或其混合物。适合的上述的无机氧化剂的实例包括过碳酸盐、过硼酸盐、过硫酸盐、过磷酸盐、过硅酸盐、或其混合物。
过氧化氢代表无机氧化剂的适合实例。过氧化氢可以采用过氧化氢以及水的混合物提供，例如在水溶液中的液体氢过氧化物。可商购的过氧化氢在水中的浓度为35％、70％以及90％。为了安全，通常使用35％。本发明的组合物可以包括例如，约2至约30重量％、或约5至约20重量％过氧化氢。
在实施方案中，该无机的氧化剂包括过氧化氢加合物。例如，该无机氧化剂可以包括过氧化氢、过氧化氢加合物、或其混合物。任何的各种过氧化氢加合物适合用于本方面对组合物以及方法。例如，适合的过氧化氢加合物包括过碳酸盐、过氧化脲、过乙酰基硼酸盐、H2O2与聚乙烯基吡咯烷酮的加合物、过碳酸钠、过碳酸钾、其混合物等。适合的过氧化氢加合物包括过碳酸盐、过氧化脲、过乙酰基硼酸盐、H2O2与聚乙烯基吡咯烷酮的加合物、或其混合物。适合的过氧化氢加合物包括过碳酸钠、过碳酸钾、或其混合物、例如过碳酸钠。
在实施方案中，本发明的组合物以及方法可以包括过氧化氢作为氧化剂。过氧化氢与该过羧酸组合可以提供某些针对微生物的抗菌作用。另外，过氧化氢可以提供泡腾的作用，其可以冲洗任意它所应用的表面。一旦被应用，过氧化氢可以和机械洗净一起工作，其进一步地清洗物体的表面。过氧化氢另外的优点是当应用与分解时此组合物的食品相容性。
在某些实施方案中，本发明的组合物包括约0.001至约30重量％氧化剂、包括约0.001至约10重量％氧化剂、0.002至约10重量％氧化剂、约2至约30重量％氧化剂、约2至约25重量％氧化剂、约2至约20重量％氧化剂、约4至约20重量％氧化剂、约5至约10重量％氧化剂，或约6至约10重量％氧化剂。该组合物可以包括任何的这些范围或未被约修饰的数量。
任选的成分
酸化剂
在实施方案中，本发明的组合物可以包括酸化剂。该酸化剂可以作为羧酸转化为过氧羧酸的催化剂。该酸化剂可以有效形成pH为约1或更小的浓缩物组合物。该酸化剂可以有效形成pH为约5、为约5或更小、为约4、为约4或更小、为约3、为约3或更小、为约2、为约2或更小等的应用组合物。在实施方案中，该酸化剂包括无机酸。适合的无机酸包括硫酸、磷酸、硝酸、盐酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、丁烷磺酸、二甲苯磺酸、苯磺酸、其混合物等。
在实施方案中，该酸化剂包括pKa小于4的羧酸。适合的pKa小于4的羧酸包括羟基乙酸、羟基丙酸、其他的羟基羧酸、其混合物等。上述的酸化剂存在于一种浓度下，其中它不作为增溶剂。
在某些实施方案中，本发明的组合物包括约0.001至约50重量％酸化剂、约0.001至约30重量％酸化剂、约1至约50重量％酸化剂、约1至约30重量％酸化剂、约2至约40重量％酸化剂、约2至约10重量％酸化剂、约3至约40重量％酸化剂、约5至约40重量％酸化剂、约5至约25重量％酸化剂、约10至约40重量％酸化剂、约10至约30重量％酸化剂、约15至约35重量％酸化剂、约15至约30重量％酸化剂，或约40至约60重量％酸化剂。该组合物可以包括任何的这些范围或未被约修饰的数量。
稳定剂
一种或多种稳定剂可以加入本发明的组合物例如，稳定该过酸与过氧化氢以及防止此成分在本发明的组合物之内过早氧化。
适合的稳定剂包括螯合剂或多价螯合剂。适合的多价螯合剂包括有机的螯合化合物，该化合物在溶液中螯合金属离子，尤其是过渡金属离子。上述的多价螯合剂包括有机的氨基或羟基多磷酸络合剂(或呈酸或呈可溶盐形式)，羧酸(例如聚合物型聚羧酸盐)，羟基羧酸、或氨基羧酸。
该多价螯合剂可以是或包括膦酸或膦酸酯盐。适合的膦酸以及膦酸酯盐包括1-羟基亚乙基-1，1-二磷酸(CH3C(PO3H2)2OH)(HEDP)；乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)；二乙撑三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)；环己烷-1，2-四甲撑膦酸；氨基[三(亚甲基膦酸)]；(乙二胺[四亚甲基-膦酸)]；2-磷杂环戊二烯丁烷-1，2，4-三羧酸；或其盐，比如碱金属盐、铵盐，或羟烷基(alkyloyl)胺盐、比如单、二、或四乙醇胺盐；或其混合物。
适合的有机的膦酸盐包括HEDP。
可商购的食品添加螯合剂包括按商品名称
Figure A20078003888500811
销售的膦酸盐包括，例如，1-羟基亚乙基-1，1-二磷酸，获得自MonsantoIndustrial Chemicals Co.，St.Louis，MO，作为
Figure A20078003888500812
2010；氨基(三(四亚甲基膦酸))，(N[CH2PO3H2]3)，获得自Monsanto作为2000；乙二胺[四(四亚甲基膦酸)]获得自Monsanto作为
Figure A20078003888500814
2041；以及2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸获得自MobayChemical Corporation，Inorganic ChemicalsDivision，Pittsburgh，PA，作为Bayhibit AM。
该多价螯合剂可以是或包括氨基羧酸型多价螯合剂。适合的氨基羧酸型多价螯合剂包括该酸或其碱金属盐例如，氨基醋酸酯及其盐。适合的氨基羧酸盐包括N-羟基乙基氨基二乙酸；羟基乙二胺四乙酸，次氮基三乙酸(NTA)；乙二胺四乙酸(EDTA)；N-羟乙基-乙二胺三乙酸(HEDTA)；二乙撑三胺五乙酸(DTPA)；以及丙氨酸-N，N-乙酰乙酸；及其混合物。
该多价螯合剂可以是或包括一种聚羧酸盐类。适合的聚羧酸盐类包括，例如聚丙烯酸、马来酸/烯烃共聚物、丙烯酸/马来酸共聚物、聚甲基丙烯酸、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、水解聚丙烯酰胺、水解聚甲基丙烯酰胺、水解聚酰胺-甲基丙烯酰胺共聚物、水解聚丙烯腈、水解聚甲基丙烯腈、水解丙烯腈-甲基丙烯腈共聚物、聚马来酸、聚富马酸、丙烯酸以及衣康酸共聚物的、膦基聚羧酸盐、其酸或盐的形式、其混合物等。
在某些实施方案中，本发明的组合物包括约0.5至约50重量％多价螯合剂、包括约1至约50重量％多价螯合剂、约1至约30重量％多价螯合剂、包括约1至约15重量％多价螯合剂、约1至约5重量％多价螯合剂、约1至约4重量％多价螯合剂、约2至约10重量％多价螯合剂、约2至约5重量％多价螯合剂、约5至约15重量％多价螯合剂。该组合物可以包括任何的这些范围或未被约修饰的数量。
在某些实施方案中，本发明的组合物包括约0.001至约50重量％稳定剂、约0.001至约5重量％稳定剂、约0.5至约50重量％稳定剂、约1至约50重量％稳定剂、约1至约30重量％稳定剂、约1至约10重量％稳定剂、约1至约5重量％稳定剂、约1至约3重量％稳定剂、约2至约10重量％稳定剂、约2至约5重量％稳定剂、或约5至约15重量％稳定剂。该组合物可以包括任何的这些范围或未被约修饰的数量。
表面活性剂
非离平型表面活性剂
适合用作溶剂的非离子型表面活性剂包括烷氧基化表面活性剂。适合的烷氧基化表面活性剂包括EO/PO共聚物，封端EO/PO共聚物、醇烷氧基化物、封端的醇烷氧基化物、其混合物等等。适合用作溶剂的烷氧基化表面活性剂包括EO/PO嵌段共聚物、比如Pluronic以及反Pluronic表面活性剂；醇烷氧基化物，比如DehyponLS-54(R-(EO)5(PO)4)以及Dehypon LS-36(R-(EO)3(PO)6)；以及封端的醇烷氧基化物，比如Plurafac LF221以及Tegoten EC11；其混合物等等。当用作溶剂时，表面活性剂比如非离子表面活性剂的浓度可以比通常用作表面活性剂的那些更高。
半极性的非离子型表面活性剂
该半极性类型的非离子型表面活性剂是另一类用于本发明组合物的非离子表面活性剂。半极性的非离子型表面活性剂包括氧化胺、氧化膦、亚砜以及它们的烷氧基化衍生物。
氧化胺是叔胺氧化物，其对应通式：
其中该箭头是半极性键的惯用表示；以及R1，R2，以及R3可以脂肪族的、芳族的、杂环的、脂环族的或其组合。通常，对于清洁剂行业的氧化胺而言，R1是约8至约24个碳原子的烷基；R2以及R3是1-3个碳原子的烷基或羟烷基或其混合物；R2以及R3可以彼此连接，例如经由苯胺氧或氮原子以形成环状结构；R4是亚烷基或羟基亚烷基，其包含2-3个碳原子；以及n范围为0至约20。氧化胺可以产生自该相应胺以及氧化剂，比如过氧化氢。
有用的水溶性的氧化胺表面活性剂选自该辛基、癸基、十二基、异十二基、椰子，或牛脂烷基二-(低级烷基)氧化胺，其具体的实例是，辛基二甲基氧化胺、壬基二甲基氧化胺、癸基二甲基氧化胺、十一烷基二甲基氧化胺、十二烷基二甲基氧化胺、异十二烷基二甲基氧化胺、十三烷基二甲基氧化胺、十四烷基二甲基氧化胺、十五烷基二甲基氧化胺、十六烷基二甲基氧化胺、十七烷基二甲基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺、十二烷基二丙基氧化胺、十四烷基二丙基氧化胺、十六烷基二丙基氧化胺、十四烷基二丁基氧化胺、十八烷基二丁基氧化胺、双(2-羟乙基)十二烷基氧化胺、双(2-羟乙基)-3-十二烷氧基-1-羟基丙基氧化胺、二甲基-(2-羟基十二烷基)氧化胺、3，6，9-三(十八烷基)二甲基氧化胺以及3-十二烷氧基-2-羟丙基二(2-羟乙基)氧化胺。
阴离子表面活性剂
本发明的组合物可以包括阴离子表面活性剂作为增溶剂。适合的离子表面活性剂包括有机磺酸盐表面活性剂、有机硫酸盐表面活性剂、磷酸酯表面活性剂、羧酸盐型表面活性剂、其混合物等。在实施方案中，该阴离子表面活性剂包括烷基磺酸盐、烷芳基磺酸钠、烷基化二苯醚二磺酸盐、烷基化萘磺酸盐、醇烷氧基化羧酸盐、肌氨酸盐、牛磺酸盐、酰基氨基酸、链烷酸酯、磷酸酯、硫酸酯、其盐或酸形式、或其混合物。该特定的盐适宜根据该特定的配方以及其中的需要来选择。
合适的阴离子表面活性剂包括磺酸(和盐)，例如羟乙磺酸盐(例如酰基羟乙磺酸盐)、烷芳基磺酸及其盐、烷基磺酸盐、烷基磺酸盐等。
合适的合成水溶性阴离子洗涤剂化合物的实例包括烷基单核芳族磺酸的铵和取代铵(例如单-、二-和三乙醇胺)和碱金属(例如钠、锂和钾)盐，例如在直链或支链形式的烷基中含有约5至约18个碳原子的烷基苯磺酸盐，例如烷基苯磺酸盐或烷基甲苯、二甲苯、枯烯和苯酚磺酸的盐；烷基萘磺酸盐、二戊基萘磺酸盐和二壬基萘磺酸盐及其烷氧基化衍生物或其游离酸。合适的磺酸盐包括烯烃磺酸盐，例如长链链烯烃磺酸盐、长链羟基链烷磺酸盐或链烯烃磺酸盐和羟基链烷磺酸盐的混合物。
在某些实施方案中，包括阴离子表面活性剂、比如常规的C8磺酸盐在内的本发明的组合物，可以是非泡沫体或低泡沫体组合物。上述的组合物可以是有利于用于诸如现场清洁、机器洗涤器皿、脱色以及消毒、机洗、脱色以及卫生处理等应用。
对于其中需要发泡的应用，发泡剂可作为本发明组合物的一部分添加或独立地添加。在两步加入中，发泡剂可与非发泡稀释剂或低发泡的组合物合并，以形成发泡用溶液。在一步加入中，发泡剂可掺入到浓缩的组合物内。一种合适的发泡剂是LAS酸。LAS酸可在本发明的组合物中形成微乳液。LAS酸可在本发明的组合物中形成粘弹性凝胶或液体。
适合于在本发明的组合物中使用的阴离子硫酸盐表面活性剂包括烷基醚硫酸盐、烷基硫酸盐、直链和支链的伯和仲烷基硫酸盐、烷基乙氧基硫酸盐、脂肪油烯基甘油硫酸盐、烷基苯酚环氧乙烷醚硫酸盐、C5-C17酰基-N-(C1-C4烷基)和-N-(C1-C2羟基烷基)葡糖胺硫酸盐，和烷基多糖的硫酸盐，例如烷基多聚葡萄糖的硫酸盐等。还包括烷基硫酸盐、烷基聚(乙烯氧基)醚硫酸盐和芳族聚(乙烯氧基)硫酸盐，例如(通常每分子具有1-6个环氧乙烷基)的环氧乙烷和壬基苯酚的缩合产物或硫酸盐。
适合于在本发明的组合物中使用的阴离子羧酸型表面活性剂包括羧酸(和盐)，例如链烷酸(和链烷酸盐)、羧酸酯(例如琥珀酸烷酯)、醚羧酸等。上述的羧酸盐包括烷基乙氧基羧酸盐、烷基芳基乙氧基羧酸盐、烷基聚乙氧基聚羧酸盐表面活性剂和皂类(例如烷基羧基)。用于本发明的组合物的仲羧酸盐包括含有连接到仲碳上的羧基单元的那些。仲碳可以在环结构内，例如在对辛基苯甲酸内那样或在烷基取代的环己基羧酸盐内那样。该仲羧酸盐表面活性剂一般不含醚键、不含酯键和不含羟基。此外，它们一般在主要的基团(head-group)(两亲部分)内没有氮原子。合适的仲皂类表面活性剂一般含有总计11-13个碳原子，但可存在更多的碳原子(例如最多16个)。合适的羧酸盐还包括酰基氨基酸(和盐)，例如酰基谷氨酸盐、酰基肽、肌氨酸盐(例如N-酰基肌氨酸盐)、牛磺酸盐(例如N-酰基牛磺酸盐和甲基氨基乙磺酸的脂肪酸酰胺)等。
适合的阴离子表面活性剂包括式3的烷基或烷基芳基乙氧基羧酸酯：
R-O-(CH2CH2O)n(CH2)m-CO2X    (3)
其中，R是C8-C22烷基或
Figure A20078003888500851
其中R1是C4-C16烷基；n为整数1-20；m为整数1-3；和X是抗衡离子，例如氢、钠、钾、锂、铵或诸如单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺之类的胺盐。在实施方案中，在式3中，n是整数4-10，和m为1。在实施方案中，在式3中，R是C8-C16烷基。在一个实施方案中，在式3中，R是C12-C14烷基，n为4，和m为1。
在一个实施方案中，在式3中，R是
Figure A20078003888500861
和R1是C6-C12烷基。在一个实施方案中，在式3中，R1是C9烷基，n为10，和m为1。这种烷基和烷芳基乙氧基羧酸盐是可商购的。这些乙氧基羧酸盐一般以酸形式获得，它可容易地转化成阴离子或盐形式。可商购的羧酸盐包括Neodox 23-4，一种C12-13烷基聚乙氧基(4)羧酸(Shell Chemical)，和Emcol CNP-110，一种C9烷芳基聚乙氧基(10)羧酸(Witco Chemical)。羧酸盐也可获自于Clariant，例如产品
Figure A20078003888500862
DTC，一种C13烷基聚乙氧基(7)羧酸。
两性表面活性剂
两性表面活性剂同时含有碱性和酸性亲水基团和有机疏水基团。这些离子部分可以是此处对于其它类型表面活性剂来说所述的任何阴离子或阳离子基团。碱性氮和酸性羧酸基是作为碱性和酸性亲水基团使用的典型的官能团。在一些表面活性剂中，磺酸根、硫酸根、膦酸根或磷酸根提供负电荷。
两性表面活性剂可广义地描述为脂族仲和叔胺的衍生物，其中脂族基团可以是直链或支链，和其中脂族取代基之一含有约8-18个碳原子，和一个含有阴离子水增溶基团，例如羧基、磺基、硫酸根合、磷酸根合或膦酰基。两性表面活性剂细分为本领域技术人员已知的两大类并公开于“Surfactant Encyclopedia”Cosmetics & Toiletries，Vol.104(2)69-71(1989)中。第一类包括酰基/二烷基乙二胺衍生物(例如2-烷基羟乙基咪唑啉衍生物)及其盐。第二类包括N-烷基氨基酸及其盐。可预计一些两性表面活性剂属于这两类。
可通过本领域技术人员已知的方法合成两性表面活性剂。例如，通过长链羧酸(或衍生物)与二烷基乙二胺的缩合以及闭环，来合成2-烷基羟乙基咪唑啉。通过随后水解和通过例如用氯乙酸或乙酸乙酯来烷基化，使咪唑啉环开环，从而产生工业的两性表面活性剂。在烷基化过程中，一种或两种羧烷基反应，与不同的烷基化剂形成叔胺和醚键，从而得到不同的叔胺。
在本发明中可用的长链咪唑啉衍生物一般地具有下述通式：
   (单)乙酸盐            (二)丙酸盐               两性磺酸盐
Figure A20078003888500871
中性pH-两性离子
其中，R是含有约8-18个碳原子的非环疏水基团，和M是阳离子以中和阴离子的电荷，通常为钠。可在本发明组合物中使用的具有工业前景的咪唑啉衍生的两性表面活性剂包括例如：椰油两性丙酸盐、椰油两性羧基丙酸盐、椰油两性甘氨酸盐、椰油两性羧基甘氨酸盐、椰油两性丙基磺酸盐和椰油两性羧基丙酸。可由脂肪咪唑啉生产两性羧酸，其中两性二羧酸中的二羧酸官能团是二乙酸和/或二丙酸。
本发明以上所述的羧甲基化的化合物(甘氨酸盐)常常被称为甜菜碱。甜菜碱是以下在标题为两性离子表面活性剂部分中讨论的一组特殊的两性表面活性剂。
容易地通过使RNH2、脂肪胺与卤代羧酸反应来制备长链N-烷基氨基酸，其中R＝C8-C18直链或支链烷基。氨基酸中伯氨基的烷基化导致仲和叔胺。烷基取代基可具有提供大于一个反应性氮中心的额外氨基。大多数商业的N-烷基胺酸是β-苯胺或β-N(2-羧乙基)苯胺的烷基衍生物。在本发明中可用的工业N-烷基氨基酸两性电解质的实例包括烷基β-氨基二丙酸盐、RN(C2H4COOM)2和RNHC2H4COOM。在实施方案中，R可以是含有约8至约18个碳原子的无环疏水基团，和M是阳离子以中和阴离子的电荷。
合适的两性表面活性剂包括衍生于椰子产品，例如椰油或椰油脂肪酸的那些。额外合适的椰子衍生的表面活性剂包括乙二胺部分、烷醇酰胺部分、氨基酸部分(例如甘氨酸)或其结合和约8-18(例如12)个碳原子的脂族取代基作为其结构的一部分。这种表面活性剂也可被视为烷基两性二羧酸。这些两性表面活性剂可包括以下表示的化学结构：C12-烷基-C(O)-NH-CH2-CH2-N+(CH2-CH2-CO2Na)2-CH2-CH2-OH或C12-烷基-C(O)-NH-CH2-CH2-N+(CH2-CO2Na)2-CH2-CH2-OH。椰油两性二丙酸二钠是一种合适的两性表面活性剂且以商品名MiranolTMFBS商购于Rhodia Inc.，Cranbury，N.J。化学名为椰油两性二乙酸二钠的另一合适的椰子衍生的两性表面活性剂以商品名MirataineTMJCHA销售，同样获自于Rhodia Inc.，Cranbury，N.J。
在1975年12月30日授予Laughlin和Heuring的美国专利US3929678中给出了两性类的典型列举和这些表面活性剂的物质。在“Surface Active Agents and Detergents”中给出了进一步的实例(第I和II卷，Schwartz，Perry和Berch)。
两性离子表面活性剂
两性离子表面活性剂可视为两性表面活性剂的一个亚组且可包括阴离子电荷。两性离子表面活性剂可广义地描述为仲和叔胺的衍生物、杂环仲和叔胺的衍生物或季铵、季鏻或叔锍化合物的衍生物。典型地，两性离子表面活性剂包括荷正电的季铵，或在一些情况下，锍或鏻离子；带负电的羧基；和烷基。两性离子通常含有阳离子和阴离子基团，它们在该分子的等电区域内接近相等程度地电离且可在正-负电荷中心之间形成强的“内盐”吸引。这种两性离子合成表面活性剂的实例包括脂族季铵的衍生物、锍和鏻的化合物，其中脂族基团可以是直链或支链，和其中脂族取代基之一含有8-18个碳原子且一个含有阴离子水增溶基团，例如羧基、磺酸基、硫酸基、磷酸基或膦酸基。甜菜碱和磺基甜菜碱表面活性剂是此处使用的例举的两性离子表面活性剂。
这些化合物的通式为：
Figure A20078003888500881
其中，R1是具有0-10个环氧乙烷部分和0-1个缩水甘油基部分的8-18个碳原子的烷基、链烯基或羟基烷基；Y选自氮、磷和硫原子；R2是含有1-3个碳原子的烷基或单羟基烷基；当Y是硫原子时，x是1，而当Y是氮或磷原子时，x是2，R3是亚烷基或羟基亚烷基或1-4个碳原子的羟基亚烷基，和Z是选自羧酸基、磺酸基、硫酸基、膦酸基和磷酸基中的基团。
具有以上列出的结构的两性离子表面活性剂的实例包括：4-[N，N-二(2-羟乙基)-N-十八烷基铵]-丁烷-1-羧酸盐；5-[S-3-羟丙基-S-十六烷基锍]-3-羟基戊烷-1-硫酸盐；3-[P，P-二乙基-P-3，6，9-三氧杂四念烷鏻]-2-羟基丙烷-1-磷酸盐；3-[N，N-二丙基-N-3-十二烷氧基-2-羟丙基铵]-丙烷-1-膦酸盐；3-(N，N-二甲基-N-十六烷基铵)-丙烷-1-磺酸盐；3-(N，N-二甲基-N-十六烷基铵)-2-羟基-丙烷-1-磺酸盐；4-[N，N-二(2(2-羟乙基)-N(2-羟基十二烷基)铵)-丁烷-1-羧酸盐；3-[S-乙基-S-(3-十二烷氧基-2-羟丙基)锍]-丙烷-1-磷酸盐；3-[P，P-二甲基-P-十二烷基鏻]-丙烷-1-膦酸盐；和S[N，N-二(3-羟丙基)-N-十六烷基铵]-2-羟基-戊烷-1-硫酸盐。包含在所述洗涤剂表面活性剂内的烷基可以是直链或支链以及饱和或不饱和的烷基。
适合于本发明组合物中使用的两性离子表面活性剂包括下述通式结构的甜菜碱：
Figure A20078003888500891
这些表面活性剂在pH极限下典型地不显示出强的阳离子或阴离子特征，在其等电范围内也不显示出降低的水溶性。与“外”季铵盐不同的是，甜菜碱与阴离子相容。合适的甜菜碱的实例包括椰油酰基酰胺基丙基二甲基甜菜碱；十六烷基二甲基甜菜碱；C12-14酰基酰胺基丙基甜菜碱；C8-14酰基酰胺基己基二乙基甜菜碱；4-C14-16酰基甲基酰胺基二乙基铵-1-羧基丁烷；C16-18酰基酰胺基二甲基甜菜碱；C12-16酰基酰胺基戊烷二乙基甜菜碱；和C12-16酰基甲基酰胺基二甲基甜菜碱。
本发明中可用的磺基甜菜碱包括具有式(R(R1)2N+R2SO3-)的那些化合物，其中R是C6-C18烃基，每一R1典型地独立地为C1-C3烷基例如甲基，和R2为C1-C6烃基，例如C1-C3亚烷基或羟基亚烷基。
在1975年12月30日授予Laughlin和Heuring的美国专利US3929678中给出了两性离子类的典型列举和这些表面活性剂的物质。在“Surface Active Agents and Detergents”中给出了进一步的实例(第I和II卷，Schwartz，Perry和Berch)。
在一个实施方案中，本发明的组合物包含甜菜碱。例如，组合物可包含椰油酰胺基丙基甜菜碱。
助剂
本发明的抗微生物组合物也可包括任何多种的助剂。具体地说，在可加入到本发明组合物中的任何数量的成分中，本发明的组合物尤其可包括抗微生物溶剂、抗微生物剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂、表面活性剂、发泡剂、固化剂、美学提高剂(即，着色剂(例如颜料)、除臭剂或香料)、稳定剂(例如HEDP)连同任何多种的可以加入该组合物的成分。这种助剂可与本发明的抗微生物组合物一起预配制，同时或甚至在添加抗微生物组合物之后，加入到该系统中。本发明的组合物也可含有应用所需的任何多种的其它成分，这些是已知的且可有助于本发明的活性。该助剂可以加入在日罐中、在管线中或该反应催化剂之后的管路的本发明的羧酸组合物，或使用该过氧羧酸组合物的装置或系统中。
抗微生物溶剂
在本发明的组合物中，可将各种溶剂中的任何一种用作抗微生物溶剂。可将抗微生物溶剂在使用之前加入到应用组合物中。合适的抗微生物溶剂包括乙酰胺基苯酚；乙酰苯胺；苯乙酮；2-乙酰基-1-甲基吡咯；乙酸苄酯；苄醇；苯甲酸苄酯；苄氧基乙醇；精油(例如苯甲醛、蒎烯、萜品醇、萜品烯、香芹酮、肉桂醛、冰片及其酯、柠檬醛、紫罗烯、茉莉油、苧烯、二聚戊烯、里哪醇及其酯)；二羧酸二酯(例如二元酯)，例如己二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、戊二酸二甲酯(其中包括以商品牌号DBE、DBE-3、DBE-4、DBE-5、DBE-6、DBE-9、DBE-IB和DBE-ME获自DuPont Nylon的产品)、苹果酸二甲酯、己二酸二乙酯、琥珀酸二乙酯、戊二酸二乙酯、琥珀酸二丁酯和戊二酸二丁酯；癸二酸二甲酯、庚二酸二甲酯、辛二酸二甲酯；碳酸二烷酯，例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸二异丙酯和碳酸二丁酯；有机基腈，例如乙腈和苄腈；和邻苯二甲酸酯，例如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙基己酯和邻苯二甲酸二乙酯。视需要，可使用抗微生物溶剂的混合物。
可基于抗微生物组合物将应用到其上的表面与微生物的特征以及基于抗微生物组合物将接触且任选地从该表面上去除的任何涂层、污物或其它材料的性质，来选择抗微生物溶剂。极性溶剂和能氢键键合的溶剂典型地在各种表面和微生物上发挥良好，因此，可选择用于这种应用。在一些应用中，可针对高闪点(例如大于约30℃，大于约50℃，或大于约100℃)、低臭味和低的人类与动物毒性而选择抗微生物溶剂。
在一个实施方案中，抗微生物溶剂作为间接或直接的食品添加剂或物质、特别是在Code of Federal Regulations(CFR)，Title 21--Food and Drugs，第170-186部分中所述的那些是相容的。本发明的组合物应当含有足量的抗微生物溶剂以提供所需速度和类型的微生物下降。
本发明的组合物可包含有效量的抗微生物溶剂，例如约0.01wt％至约60wt％的抗微生物溶剂，约0.05wt％至约15wt％的抗微生物溶剂，或约0.08wt％至约5wt％的抗微生物溶剂。
附加的抗微生物剂
本发明的抗微生物组合物可含有额外的抗微生物剂。额外的抗微生物剂可在使用前加入到应用组合物中。合适的抗微生物剂包括羧酸酯(例如苯甲酸对羟烷酯和肉桂酸烷酯)，磺酸(例如十二烷基苯磺酸)、碘代化合物或活性卤素化合物(例如元素卤素)、卤素氧化物(例如NaOCl、HOCl、HOBr、ClO2)、碘、卤间化合物(例如单氯化碘、二氯化碘、三氯化碘、四氯化碘、氯化溴、单溴化碘或二溴化碘)、多卤化物、次氯酸盐、次氯酸、次溴酸盐、次溴酸、氯代-和溴代-乙内酰脲、二氧化氯和亚氯酸钠)，有机过氧化物，其中包括过氧化苯甲酰、过氧化烷基苯甲酰、臭氧、单线态氧发生剂及其混合物、苯酚衍生物(例如，邻苯基苯酚、邻苄基对氯苯酚、叔戊基苯酚和C1-C6烷基羟基苯甲酸酯)、季铵化合物(例如烷基二甲基苄基氯化铵、二烷基二甲基氯化铵及其混合物)，和这种抗微生物剂的混合物，其用量足以提供所需程度的微生物保护。
在实施方案中，本发明组合物可以包括加入的过氧羧酸和/或过氧化氢。
本发明的组合物可包含有效量的抗微生物剂，例如约0.001wt％至约60wt％的抗微生物剂，约0.01wt％至约15wt％的抗微生物剂，或约0.08wt％至约2.5wt％的抗微生物剂。
水溶助长剂
用于本发明的方法的组合物还可包括水溶助长剂偶合剂或增溶剂。可以使用上述的材料以保证该组合物保持相稳定和单一高度活性的含水形式。上述的水溶助长剂增溶剂或偶合剂可以被使用于组合物，其保持相稳定性但是不导致不需要的组分的相互作用。
水溶助长剂增溶剂或偶联剂典型的类别包括阴离子表面活性剂，比如烷基硫酸盐、烷基或链烷磺酸盐、直链烷基苯或萘磺酸盐、仲烷基磺酸盐、烷基醚硫酸盐或磺酸盐、磷酸烷基酯或膦酸盐、二烷基硫代琥珀酸酯、糖酯(例如山梨聚糖酯)以及C8-10烷基糖苷。
优选用于本发明的方法的偶联剂包括正辛烷磺酸盐以及芳香族磺酸盐比如烷基芳基磺酸盐(例如二甲苯磺酸钠或萘磺酸钠)。许多水溶助长剂增溶剂独立地在低pH下表现一定程度抗菌性。上述的作用增加本发明的效果但不是选择合适的增溶剂的主要指标。由于该过氧羧酸性材料以质子化了的中性状态存在提供有益的杀生的或抗菌活性，该偶联剂应选择不针对它的独立的抗菌性而是针对它在基本上不溶性过氧羧酸材料存在下具有提供有效单相组合物稳定性以及使本发明组合物更加可溶解的能力。通常，可以使用许多符合此成分目的的表面活性剂。
本发明所用阴离子表面活性剂包括烷基羧酸酯、直链烷基苯磺酸盐、石蜡磺酸盐以及仲正烷烃磺酸盐、磺基琥珀酸酯以及硫酸化直链醇。
用于本发明的两性离子的或两性表面活性剂包括
Figure A20078003888500921
-N-烷基氨基丙酸，正-烷基-
Figure A20078003888500922
-亚氨基丙酸，咪唑啉羧酸酯，正-烷基-Iletaines，氧化胺，磺基甜菜碱类(sulfobetaines)以及磺酸内铵盐(Sultaines)。
本发明上下文所用的非离子型表面活性剂通常是聚醚(又名聚亚烷基氧化物、聚氧化烯或聚二醇)化合物.更具体而言，该聚醚化合物通常是聚环氧丙烷或聚环氧乙烷的二醇化合物。一般地，本发明上下文所用的表面活性剂是合成的有机的聚环氧丙烷(PO)-聚环氧乙烷(EO)嵌段共聚物。这些表面活性剂具有二嵌段聚合物包括EO嵌段以及PO嵌段，聚环氧丙烷单元中间嵌段(PO)，以及具有聚环氧乙烷嵌段，该聚环氧乙烷嵌段接枝到该聚环氧丙烷单元或和PO嵌段连在一起的EO中间嵌段之上。此外，此表面活性剂在分子中可以另外具有聚环氧乙烷或聚环氧丙烷嵌段。有用的表面活性剂的平均分子量范围为约1000至约40,000以及该环氧乙烷的重量％的含量范围约10-80重量％。
本发明上下文还使用的表面活性剂包括具有EO、PO以及BO嵌段的醇烷氧基化物。直链伯脂肪醇烷氧基化物可以特别用作铺层剂(sheeting agents)。此外，上述的烷氧基化物可以从若干来源中获得，包括BASF Wyandotte其中它们被称为″Plurafac″表面活性剂。被认为是有用的特定的醇烷氧基化物的组是那些具有通式R-(EO)m--(PO)n其中m是约2-10的整数以及n是约2-20的整数。R可以是任意适合的基团，比如具有约6-20个碳原子的直链烷基。
本发明所用的其它的非离子型表面活性剂包括封端脂肪醇烷氧基化物。这些封端包括但是不局限于甲基、乙基、丙基、丁基、苯甲基以及氯。有用的醇烷氧基化物包括乙二胺环氧乙烷、乙二胺环氧丙烷、其混合物以及乙二胺EO-PO化合物，包括销售商品名称为Tetronic的那些。优选，上述的表面活性剂分子量为约400-10,000。封端提高在该非离子部分与该氧化剂过氧化氢以及过氧羧酸之间的相容性，当配制形成单一组合物时。其它的有用的非离子型表面活性剂是烷基聚苷。
本发明所用的另外的非离子表面活性剂是脂肪酸烷氧基化酯其中该表面活性剂包括具有酯基的脂肪酸组成部分，其包括EO、PO的嵌段或混合的嵌段或heteric组。上述的表面活性剂的分子量范围为约400至约10,000，优选的表面活性剂EO含量为约30-50重量％以及其中脂肪酸组成部分包含约8至约18个碳原子。
同样地，还发现烷基酚烷氧基化物在本发明中有用。上述的表面活性剂可以由烷基酚组成部分构成，该烷基酚组成部分具有烷基，该烷基具有4至约18个碳原子，上述表面活性剂可以包含环氧乙烷嵌段、环氧丙烷嵌段或混合的环氧乙烷、环氧丙烷嵌段或heteric聚合物组成部分。优选上述的表面活性剂分子量为约400至约10,000。以及具有约5至约20个环氧乙烷、环氧丙烷或其混合物的单元。
在本发明所用水溶助长剂的浓度通常范围为约0.1至约20重量％，优选约0.5至约10重量％，最优选约1至约4重量％。
润湿剂或消泡剂
同样在本发明组合物中可用的是润湿和消泡剂。润湿剂起到增加本发明的抗微生物组合物的表面接触或渗透活性的功能。可在本发明组合物中使用的润湿剂包括提高本发明组合物的表面活性的本领域已知的那些成分中的任何一种。
一般地，可根据本发明使用的消泡剂尤其包括氧化硅和硅氧烷；脂族酸或酯；醇；硫酸盐或磺酸盐；胺或酰胺；卤化化合物，例如氟氯烃；植物油；石蜡、矿物油以及它们的硫酸化衍生物；脂肪酸皂，例如碱金属、碱土金属皂；和磷酸盐和磷酸酯，例如二磷酸烷基酯和碱性二磷酸盐，和磷酸三丁酯；及其混合物。
在一个实施方案中，本发明的组合物若在本发明方法中应用的话，则可包括食品级质量的消泡试剂或消泡剂。为此，比较有效的消泡剂之一包括硅氧烷。可在消泡应用中使用硅氧烷，例如二甲基硅氧烷、二元醇聚硅氧烷、甲基苯酚聚硅氧烷、三烷基或四烷基硅烷、疏水氧化硅消泡剂及其混合物。可商购的商业消泡剂尤其包括硅氧烷例如获自Armour Industrial Chemical Company的
Figure A20078003888500941
它是结合在有机乳液内的硅氧烷；获自Krusable Chemical Company的Foam或
Figure A20078003888500943
它是硅氧烷和非硅氧烷类消泡剂以及硅氧烷酯；和从Dow Corning Corporation获得的Anti-Foam
Figure A20078003888500944
和DC-200，这二者均是食品级类型的硅氧烷。这些消泡剂可以以范围为约0.01wt％-5wt％，约0.01wt％-2wt％，或约0.01wt％至约1wt％的浓度存在。
增稠剂或胶凝剂
本发明的组合物可包含各种已知的增稠剂中的任何一种。合适的增稠剂包括天然树胶，例如黄原胶、瓜耳胶或来自植物粘液的其它树胶；多糖基增稠剂，例如藻酸盐、淀粉和纤维素聚合物(例如羧甲基纤维素)；聚丙烯酸酯增稠剂；和水胶体增稠剂，例如果胶。在一个实施方案中，增稠剂在物体表面上没有留下污染残渣。例如，增稠剂或胶凝剂可与接触区域内的食品或其它敏感食品相容。一般地，在本发明组合物或方法中使用的增稠剂的浓度可通过最终组合物内所需的粘度来决定。然而，作为一般的规则，在本发明组合物内增稠剂的浓度范围为约0.1wt％至约1.5wt％，约0.1wt％至约1.0wt％，或约0.1wt％至约0.5wt％。
漂白剂
本发明的组合物可以包括已知的漂白剂，比如活性卤素化合物。适合的漂白剂包括能够去除着色自诸如碟、盘碟、炊事用具、纺织品、厨房工作台面、器具、地板等衬底而不显著地损害该衬底的任何众所周知的漂白剂。非限制漂白剂目录包括次氯酸盐、氯化物、氯化磷酸酯、氯代异氰尿酸类(chloroisocyanates)、氯胺等；以及过氧化物化合物如过氧化氢、过硼酸盐、过碳酸盐等。通常，如果应用需要感色的活化剂，则诸如过氧化物化合物之类的漂白剂通常是优选的。然而，如果该应用不需要感色灵敏度，可以使用卤素漂白剂。
适合的漂白剂包括在通常在一般清洗过程中遇到的条件下释放活性卤素物质比如氯、溴、次氯酸盐离子、次溴酸离子的那些。该活性卤素化合物可以是源于例如游离元素卤素或--OX--其中X是Cl或Br，在通常用于清洁剂-漂白清洗过程条件下。在实施方案中，该活性卤素化合物释放氯或溴物质。在实施方案中，该活性卤素化合物释放氯。
氯释放化合物包括二氯异氰尿酸钾、二氯异氰酸钠、氯化磷酸三钠、次氯酸钙、次氯酸锂、单氯胺、二氯胺、[(单三氯)-四(单钾二氯)]五异氰脲酸酯，对甲苯砜二氯(paratoluene sulfondichloro)-酰胺、三氯蜜胺、N-氯氰尿二酰胺、N-氯代琥珀酸、N，N′-二氯偶氮脒、N-氯乙酰脲、N，N′-二氯缩二脲、氯化双氰胺、三氯氰尿酸、二氯甘脲、1，3-二氯-5，5-二甲基乙内酰脲、1，3-二氯-5-乙基-5-甲基乙内酰脲、1-氯-3-溴-5-乙基-5-甲基乙内酰脲、二氯乙内酰脲、三氯蜜胺、砜二氯酰胺、三氯氰尿酸，盐或其水合物、及其混合物。在实施方案中，氯释放化合物包括二氯异氰酸钠。在实施方案中，有机的氯释放化合物可以是充分地可溶于水以具有一水解常数(K)为约10-4或更大。
包封的氯源也可以使用于提高该组合物中氯源的稳定性(见例如，美国专利US4,618,914以及US4,830,773，其公开内容引入本文作为参考)。
漂白剂还可以包括含或作为活性氧源的试剂。该活性氧化合物作用是提供活性氧源例如，可以在水中溶液释放活性氧。活性氧化合物可以是无机的或有机的，或可以是其混合物。活性氧化合物的实例包括过氧化合物，或过氧化合物加合物。活性氧化合物的一些实例或来源包括过氧化氢、过硼酸盐、碳酸钠过氧水合物、磷酸盐过氧水合物、过单硫酸钾，并且过硼酸钠单以及四水合物、有和没有活化剂比如四乙酰基乙二胺、高氯酸钾等。
在实施方案中，该漂白剂是氯代异氰脲酸的碱金属盐、其水合物、或其混合物。二氯异氰酸盐二水合物、一种适合的氯释放化合物、是可商购的。此化合物可以表示为该式：NaCl2C3N3O32H2O。
该组合物还可以包括有效量的已知的漂白剂活化剂，比如四乙酰基乙二胺或金属、比如锰。
该组合物可以包括漂白剂在该组合物的约0.5-20重量％、约1至约10重量％、或约2-8wt％。该组合物可以包括最多约10重量％以及在一些实施方案中约0.1至约6重量％的漂白剂。
应用组合物
本发明的组合物包含浓缩组合物和应用组合物。例如，浓缩组合物可例如用水稀释，形成应用组合物。在一个实施方案中，可在施加到物体上之前，稀释浓缩组合物，形成应用溶液。由于经济的原因，可市售浓缩物，和最终用户可用水或含水的稀释剂，稀释该浓缩物成应用溶液。
在浓缩组合物内的活性组分含量取决于所打算的稀释因子和中链过氧羧酸化合物的所需活性。一般地，对于含水抗微生物组合物来说，使用约1流体盎司相对于约20加仑水至约5流体盎司相对于约1加仑水的稀释度。若可使用升高的使用温度(大于25℃)或延长的暴露时间(大于30秒)，则可采用较高的使用稀释度。在典型的使用位置处，使用可商购的自来水或工业用水混合材料，以约3至约20盎司浓缩物/100加仑水的稀释比，用大比例的水稀释浓缩物。
例如，应用组合物可包含约0.01至约4wt％的浓缩组合物和约96至约99.99wt％的稀释剂；约0.5至约4wt％的浓缩组合物和约96至约99.5wt％的稀释剂；约0.5、约1、约1.5、约2、约2.5、约3、约3.5或约4wt％的浓缩组合物，约0.01至约0.1wt％的浓缩组合物；或约0.01、约0.02、约0.03、约0.04、约0.05、约0.06、约0.07、约0.08、约0.09或约0.1wt％的浓缩组合物。可根据以上列出的浓缩组合物的数量和这些稀释因子来计算在应用组合物中成分的用量。
本发明的方法可使用浓度有效地减少一种或多种微生物总数的中链过氧羧酸。这种有效的浓度包括约2至约500ppm的中链过氧羧酸，约2至约300ppm的过氧羧酸，约5至约100ppm的过氧羧酸，约5至约60ppm的过氧羧酸，约5至约45ppm的过氧羧酸，约5至约35ppm的过氧羧酸，约5至约25ppm的过氧羧酸，约8至约50ppm的过氧羧酸，约10至约500ppm的过氧羧酸，约10至约50ppm的过氧羧酸，约40至约140ppm的过氧羧酸，约100至约250ppm的过氧羧酸，或约200至约300ppm的过氧羧酸。在一个实施方案中，应用组合物可包含约2至约500ppm的中链过氧羧酸，约5至约2000ppm的中链羧酸，约95至约99.99wt％的载体和/或稀释剂(例如水)；和约2至约23000ppm的聚环氧烷、封端的聚环氧烷、烷氧基化表面活性剂、阴离子表面活性剂或其混合物。
在应用组合物中反应性物质，例如过氧羧酸和/或过氧化氢的含量可受到在应用组合物中存在或添加到其中的有机物的影响、典型地会减少其含量。例如，当应用组合物是洗涤物体所使用的浴液或喷剂时，物体上的污物可消耗过氧酸和过氧化物。因此，在本发明中应用组合物内各成分的用量是指在使用之前或使用早期的组合物，且要理解当有机物加入到应用组合物中时，该用量将减少。
在一个实施方案中，可通过使浓缩物流经酸化塔，或通过添加额外的酸化剂到应用组合物中，使本发明的应用组合物酸性更大。
其它流体组合物
本发明的组合物可包含临界、近临界或超临界(稠化)流体和抗微生物剂或抗微生物剂的气体组合物。稠化流体可以是近临界、临界、超临界流体，或具有超临界流体性能的其它类流体。适合于稠化的流体包括二氧化碳、一氧化二氮、氨、氙气、氪气、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、一些氟代烷烃(例如一氯三氟甲烷和单氟甲烷)和类似物或其混合物。合适的流体包括二氧化碳。
在一个实施方案中，本发明的组合物或方法包括稠化二氧化碳、中链过氧羧酸和中链羧酸。这种组合物可被称为稠化流体中链过氧羧酸组合物。在另一实施方案中，抗微生物组合物包含该流体，抗微生物剂以及任选的或外加的成分中的任何一种，但为气体形式。
可通过本领域技术人员已知的几种方法中的任何一种，施加稠化的流体抗微生物组合物。该方法包括在物体处排空含有稠化流体和抗微生物剂的容器。含过氧化氢的含水相有利地保留在该装置内。排放的气体包括有效量的抗微生物剂，从而使得该稠化的流体过氧羧酸组合物成为有效的抗微生物剂。
由于本发明的稠化流体组合物的高压性质，因此典型地通过经压降装置排空含有该组合物的容器，来施加这些组合物，其中，设计所述压降装置以促进快速有效覆盖物体。含这种压降装置的装置包括喷雾器、雾化器、发泡器、泡沫垫施涂器、刷涂器或可允许流体材料从高压膨胀到环境压力同时施加该材料到物体上的任何其它装置。也可通过施加气体试剂到物体上已知的各种方法中的任何一种，将稠化的流体过氧羧酸组合物施加到物体上。
可通过在含稠化流体的介质内，使可氧化的基底与氧化剂反应，形成抗微生物组合物，从而制备稠化的流体抗微生物组合物。典型地在适合于含有稠化流体的容器内进行这一反应。反应可包括添加可氧化的基底和氧化剂到容器内，并添加流体到容器内，以形成稠化流体。在一个实施方案中，反应介于中链羧酸和过氧化氢之间，以形成相应的过氧羧酸。过氧化氢常常以过氧化氢的水溶液形式施加。
在1994年4月26日授予Hoy等人的美国专利US 5306350中公开了可与这种流体一起使用的超临界、亚临界、近临界和其它稠化流体与溶剂，在此通过参考引入其公开内容。在1999年2月2日授予DeSimone等人的美国专利US 5866005中公开了二氧化碳的超临界和其它稠化形式以及可与这些形式的二氧化碳一起使用的共溶剂、共表面活性剂和其它添加剂，在此通过参考引入其公开内容。
应用过氧羧酸组合物的方法
本发明包括应用过氧羧酸组合物的方法。典型地，这些方法利用过氧羧酸的抗微生物或漂白活性。例如，本发明包括减少微生物总数的方法，减少在皮肤上微生物总数的方法，治疗皮肤疾病的方法，减少臭味的方法或漂白的方法。可在物体、表面上、或水或气体的团体或流体中通过使物体、表面、团体或流体与本发明的稳定的酯过氧羧酸组合物接触来操作这些方法。接触可包括用于施加组合物，例如喷洒组合物，在组合物内浸渍该物体，用该组合物泡沫或凝胶处理物体的许多方法中的任何一种或其结合。
本发明的组合物可用于各种家庭或工业应用上，例如减少在表面或物体上或水团体或水流内的微生物或病毒总数。可在各种区域，其中包括厨房、浴室、工厂、医院、齿科医院和食品工厂内施加该组合物，且可施加到具有光滑、不规则或多孔形貌的各种硬质或软质表面上。合适的硬质表面包括例如建筑表面(例如地板、墙壁、窗户、水池、桌子、柜台和标牌)；饮食器具；硬质表面的医疗或外科仪器和装置；和硬质表面包装。这种硬质表面可以由各种材料制备，其中包括例如陶瓷、金属、玻璃、木材或硬质塑料。合适的软质表面包括例如纸张；过滤介质、医院和外科亚麻布和衣服；软质表面的医疗或外科仪器和装置；和软质表面包装。这种软质表面可由各种材料制备，其中包括例如纸张、纤维、织造或非织造植物、软质塑料和弹性体。本发明的组合物也可施加到软质表面，例如食品和皮肤(例如手)上。本发明的组合物可用作发泡或非发泡环境的消毒剂或杀菌剂。
本发明的抗微生物组合物可包含在诸如止繁殖剂、消毒杀菌剂、杀菌剂、防腐剂、除味剂、抗菌剂、杀真菌剂、杀病毒剂、洗涤剂、漂白剂、硬质表面清洁剂、洗手皂、无水的手用消毒剂、和施行手术前或后的擦洗之类的产品内。
抗微生物组合物也可用于兽医产品，例如哺乳动物的皮肤治疗，或用于消毒或杀菌动物的宿舍、围栏、水站，和诸如检查桌与操作台之类的兽医治疗区域内。本发明的组合物也可用于牲畜或人用抗微生物的足浴内。
本发明的组合物可用于减少致病微生物(例如人类或动物的病原体和类似物)的总数。该组合物可对病原体显示出活性，其中包括真菌、霉菌、细菌、孢子和病毒，例如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、链球菌(Streptococci)、军团菌(Legionella)、铜绿假单胞杆菌、分枝杆菌、结核、噬菌体或类似物。这种病原体可引起各种疾病和紊乱，其中包括乳腺炎或其它哺乳动物的挤奶疾病、结核等。本发明的组合物可减少在动物的皮肤或其它外部或粘膜表面上的微生物总数。另外，本发明的组合物可杀灭通过水、空气或表面基底转移而传播的致病微生物。该组合物仅仅需要施加到动物的皮肤、其它外部或粘膜表面、水、空气或表面上。
该抗微生物组合物也可用于食品和植物物质上，以减少表面微生物总数；用在处理这种食品和植物物质的制备或加工场所；或用于处理在这一场所周围的工艺过程用水。例如，该组合物可用于食品运输线(例如带式喷淋形式)；进料斗和手洗浸泡池；食品储存设施；防腐烂的空气循环系统；制冷和冷却器设备；饮料深冷器和加温器、漂白器、切肉板、第三水池(third sink)区域以及肉的深冷器或清洗装置上。本发明的组合物可用于处理产品输送水，例如在水槽、管道输送、切割器、切片机、漂白器、蒸馏系统、洗涤器和类似物中存在的那些水。可用本发明的组合物处理的特定食品包括蛋、肉、种子、叶子、水果和蔬菜。特定的植物表面同时包括已收割和正在生长的叶子、根、种子、表皮或壳、茎、柄、块茎、球茎、水果和类似物。该组合物也可用于处理动物的(屠宰后)畜体，以减少致病和非致病微生物量。
本发明的组合物可在食品供应或食品加工工业中用于清洁或消毒容器、加工设施或设备。该抗微生物组合物在食品包装材料和设备上，特别是对于冷冻或热的无菌包装来说，具有特殊的价值。其中本发明的组合物可在其内应用的加工设施的实例包括牛奶场生产线、连续酿造系统、食品加工生产线，例如可泵送的食品系统和饮料生产线等。可用本发明的组合物消毒食品供应的器皿。例如，该组合物也可用于器皿洗涤机器、餐具、瓶子的洗涤器、瓶子的深冷器、加温器、第三水池(消毒)洗涤器、切割区域(例如水刀、切片机、切割机和锯)和鸡蛋洗涤器之上或之内。特别可处理的表面包括包装例如纸板、瓶子、膜和树脂；餐具，例如玻璃杯、板、器皿、罐和锅；器皿洗涤机器；暴露的食品制备区域的表面例如水池、柜台、桌子、地板和墙壁；加工设备例如罐、大桶、导管、泵和软管(例如加工牛奶、奶酪、冰淇淋和其它奶产品用的奶场加工设备)；和运输车辆。容器包括各种体积(100ml至2升等)的玻璃瓶、PVC或聚烯烃膜袋子、罐、聚酯、PEN或PET瓶子、1加仑的牛奶容器、纸板果汁或牛奶容器等。
该抗微生物组合物也可用于其它工业设备之上或之内，和其它工业过程物流，例如加热器、冷却塔、锅炉、甑中产生的水、漂洗水、无菌包装洗涤水和类似物。该组合物可用于处理娱乐水，例如游泳池、温泉区、娱乐水槽和水滑道、喷泉和类似物内的微生物和臭味。
含该组合物的过滤器可减少空气和液体内的微生物的总数。这种过滤器可去除水和空气传播的病原体，例如军团菌。
可应用本发明的组合物减少在下水道或其它表面上微生物、果蝇或其它昆虫幼虫的总数。
应用该组合物也可通过在应用溶液内浸渍食品加工设备，浸泡该设备足以使该设备消毒的时间，并擦拭或从该设备中排出过量的溶液。可通过用应用溶液喷洒或擦拭食品加工表面，保持该表面湿润足以使该表面消毒的时间，并通过擦拭、垂直排放、抽真空等，从而进一步应用该组合物。
在给硬质表面，例如公共机构类型的设备、器皿、盘子、健康护理设备或工具和其它硬质表面消毒的方法中，也可应用本发明的组合物。也可在给已被污染的布料产品或织物的消毒中应用该组合物。将应用溶液与上述污染的表面或产品中的任何一种在范围为约4℃-60℃的应用温度下接触，其时间有效地使表面或产品消毒、杀菌或灭菌。例如，可将浓缩组合物注入到洗涤机器的洗涤或漂洗水内并与污染的织物接触，其时间足以给织物消毒。然后可通过漂洗或离心该织物，去除过量溶液。
可应用各种方法，将抗微生物组合物施加到微生物或污染或清洁过的表面上。通过用本发明的组合物接触物体、表面、团体或物流，这些方法可在物体、表面上，在水或气体的团体或物流或类似物内操作。接触可包括施加组合物的许多方法中的任何一种，例如喷洒组合物、在组合物内浸渍物体、用组合物泡沫或凝胶处理物体，或其结合。
可通过施加抗微生物或清洁组合物到物体上的任何常规的方法或者装置，来施加本发明的浓缩的或应用浓度的组合物到物体上或使之接触。例如，物体可用该组合物或由该组合物制备的应用溶液擦拭、喷洒、在其上发泡和/或浸渍在其内。可在表面上喷洒、发泡或擦拭该组合物；可引起该组合物在表面上流动，或该表面可浸渍在组合物内。接触可以是手工的或借助机器。食品加工表面、食品产品、食品加工或运输水和类似物可用液体、泡沫、凝胶、气溶胶、气体、蜡、固体或粉末状的稳定的本发明组合物或含有这些组合物的溶液处理。
该组合物可以用于漂白纸浆。上述的方法包括用本发明所述过氧羧酸组合物接触该纸浆。上述的过氧羧酸组合物可以包括补充的漂白剂。
该组合物可以用于废物处理。上述的方法包括用本发明所述过氧羧酸组合物接触该废物。上述的过氧羧酸组合物可以包括补充的漂白剂。
现场清洁
本发明的抗微生物组合物的其它硬质表面清洗应用包括现场清洁系统(CIP)、非现场清洗系统(COP)、洗涤器-净化器、灭菌器、纺织品洗衣机、超滤和纳滤系统和户内空气过滤器。COP系统可包括可容易接近的系统，其中包括洗涤罐、浸泡容器、拖把用桶、储料罐、刷手水槽(scrub sink)、车辆部件洗涤器、非连续的间歇式洗涤器和系统等。
一般地，采用不同的材料，例如与热水一起引入的配制的洗涤剂，来实现现场系统或其它表面的实际清洗(即去除在其内的不想要的废物)。在这一清洗步骤之后，可以在未加热的环境温度水中的应用溶液浓度下，将本发明的组合物施加或引入到该系统内。CIP典型地使用数量级为约40至约600升/分钟的流速，从环境一直到约70℃的温度，和至少约10秒的接触时间，例如约30至约120秒。本发明的组合物在冷水(例如40°F/4℃)和热水(例如140°F/60℃)中可维持溶液形式。尽管通常不需要加热本发明组合物的含水应用溶液，但在一些情况下加热可能是所需的，以进一步提高其抗微生物活性。这些材料可用于任何可能的温度下。
给基本上固定的现场工艺设施消毒的方法包括下述步骤：在为约4℃-60℃的温度范围下，将本发明的应用溶液引入到工艺设施内。在引入应用溶液之后，将溶液保持在容器内或在整个系统内循环，其时间足以给工艺设施消毒(即杀灭非所需的微生物)。在借助本发明的组合物给表面消毒之后，排出应用溶液。一旦完成消毒步骤，则该系统可任选地用其它材料，例如饮用水漂洗。可经小于或等于10分钟将该组合物循环经过该工艺设施。
本发明的方法可包括通过空气输送将本发明的组合物输送到现场清洁处或其它表面，例如在管道和罐内部的那些表面上。这一空气传输方法可减小所要求的溶液的体积。
使食品产品与过氧羧酸组合物接触
本发明的方法和系统提供使用适合于此组合物使用的任何方法或装置，使食品产品与羧酸组合物接触。例如，本发明的方法和系统可通过浸渍在组合物内、通过用该组合物泡沫或凝胶处理等，使食品产品与组合物的喷洒液接触。可通过施加抗微生物剂到食品上的本领域技术人员已知的各种方法，实现与喷洒液、泡沫、凝胶接触或通过浸渍接触。可在其中可能发现食品产品的任何位置处，例如田野、加工场所或工厂、车辆、温室、商店、饭店或家庭中发生与食品产品的接触。也可改变这些相同的方法以将本发明的组合物施加到其它物体上。
为了产生显著的抗微生物效果，本发明的方法要求组合物与食品产品一定的最小接触时间。接触时间可根据应用组合物的浓度、施加应用组合物的方法、应用组合物的温度、在食品产品上的污物量、在食品产品上的微生物数量或抗微生物剂的类型等而变化。暴露时间可以是至少约5秒至约15秒。
在一个实施方案中，洗涤食品产品的方法使用含该组合物的压力喷洒液。在施加喷洒溶液到食品产品上的过程中，可在机械作用下，例如搅动、摩擦拭、刷等，移动食品产品的表面。搅动可以是通过在压力下的喷洒溶液的作用下、通过超声或通过其它方法来物理洗擦食品产品。在杀灭微生物中，搅动增加喷洒溶液的效率，这是由于溶液更好地暴露在含有微生物的畜体或小的菌落内所致。在施加之前，也可将喷洒溶液加热到约15-20℃、例如约20-60℃的温度，以增加效率。可在食品产品上静置喷洒的稳定组合物，其时间足以合适地减少微生物的总数，然后漂洗、排放或从食品产品上蒸发。
可使用手工喷洒棒施加、使用多个喷头自动喷洒沿着生产线移动的食品产品以确保完全接触、或其它喷洒装置，从而实现通过喷洒施加材料。一种自动的喷洒施加包括使用喷洒室。喷洒室基本上限制喷洒的组合物在该室内。生产线移动食品产品通过入口进入喷洒室内，其中，在该室内将喷洒液喷洒在食品产品所有外表面上。在该室内在完全覆盖该材料并从食品产品中排放该材料之后，食品产品可被引出该室。喷洒室可包括蒸汽射流，所述蒸汽射流可用于施加本发明的稳定组合物。这些蒸汽射流可与冷却水结合使用，以确保到达食品产品表面的处理低于65℃，例如低于60℃。在食品产品上喷洒液的温度对于确保食品产品基本上没有因喷洒液的温度而改变(蒸煮)是重要的。喷洒模式(pattern)可以是基本上任何有用的喷洒模式。
可通过本领域技术人员已知的各种方法中的任何一种来实现在液体稳定的组合物内浸渍食品产品。例如，食品产品可放置在含有稳定组合物的罐或浴内。替代地，可在稳定组合物的水槽内运输或加工食品产品。可搅动洗涤溶液，以增加该溶液的效率和增加其中该溶液减少与食品产品相伴随的微生物的速度。可通过常规方法，其中包括超声通过空气鼓泡经过该溶液而通气、通过机械方法(例如滤网、桨、刷子、泵驱动的液体射流)或通过这些方法的结合，从而实现搅动。可加热洗涤溶液以增加在杀灭微生物中该溶液的效率。在浸渍食品产品足以达到所需抗微生物效果的时间之后，可从水浴或水槽中取出食品产品，并漂洗、排放或从食品产品上蒸发该稳定的组合物。
在本发明的另一可供替代的实施方案中，可用该组合物的发泡变体处理食品产品。可通过在使用时刻混合发泡表面活性剂与洗涤溶液，制备泡沫体。发泡表面活性剂本质上可以是非离子、阴离子或阳离子表面活性剂。有用的表面活性剂类型的实例包括但不限于下述：醇乙氧化物、醇乙氧化物羧酸酯、氧化胺、烷基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、磺酸盐、季铵化合物、烷基肌氨酸、甜菜碱和烷基酰胺。一般在使用时混合发泡表面活性剂与洗涤溶液。发泡剂应用溶液含量为约50ppm至约2.0wt％。在应用时，压缩空气可注入到混合物内，然后通过诸如罐式发泡器或吸入式壁安装发泡器之类的泡沫施加装置施加到食品产品表面上。
在本发明的另一可供替代的实施方案中，可用该组合物的增稠或胶凝的变体处理食品产品。在增稠或胶凝状态下，洗涤溶液保持与食品产品表面接触较长的时间段，从而增加抗微生物效率。增稠或胶凝的溶液也会粘附到垂直表面上。可使用已有技术，例如黄原胶、聚合物增稠剂、纤维素增稠剂或类似物，增稠或胶凝组合物或洗涤溶液。也可使用棒状胶束形成系统，如氧化胺和阴离子抗衡离子。可在或浓缩产品内使用增稠剂或凝胶形成剂，或在使用时刻将其与洗涤溶液混合。增稠剂或胶凝剂的典型使用含量的范围为约100ppm至约10wt％。
无菌包装
在本发明的方法中，无菌包装包括使容器与本发明的组合物接触。可使用喷洒装置或浸泡罐或容器，使容器内部与组合物密切接触的时间段足以清洁或减少容器内微生物总数，而完成这种接触。然后清空容器中所使用的本发明的组合物。在清空之后，用饮用水或灭菌水(其可包括漂洗添加剂)漂洗容器，并再次清空。在漂洗之后，可用液体饮料填充该容器。然后密封、封盖或封闭该容器，然后封装以运输供最终销售。
附图18显示出了使用本发明组合物的瓶子喷洒/灌装操作的实施方案的示意图。该操作可以是低温无菌操作。该附图18显示装置100，它可使饮料瓶与消毒方案用中链过氧羧酸组合物接触。在附图18中，瓶110经过灭菌管道102。消毒瓶子110a然后经过漂洗管道103并以消毒漂洗过的瓶子110b形式送出。
在该方法中，将大量中链过氧羧酸组合物加入到储料罐101中。在储料罐101中通常将该材料维持在约22℃下。为了获得中链过氧羧酸组合物的有效使用浓度，使补充水105与浓缩的中链过氧羧酸组合物结合进入储料罐101内。使中链过氧羧酸应用组合物流经加热器108达到约45-50℃的温度。加热的中链过氧羧酸应用组合物在灭菌管道102内被喷洒到瓶子110内部和所有表面上。中链过氧羧酸组合物与瓶子110的密切接触对于减少微生物总数到消毒水平是重要的。
在与中链过氧羧酸应用组合物接触之后并在从瓶子中倾倒出任何过量的组合物之后，使消毒的瓶子110然后穿过淡水漂洗管道103。由淡水补充装置提供淡水108到喷洒漂洗管道103内。淡水可包括漂洗添加剂。过量的喷洒液从漂洗管道103排放到下水道106。在管道103内，消毒的瓶子110a用淡水彻底漂洗。从瓶子110a中完全去除中链过氧羧酸组合物对于保持饮料产品的高质量是重要的。漂洗和消毒过的瓶子110b然后从漂洗管道中取出。
日罐101、灭菌管道102和漂洗管道103都分别连接到湿式涤气器或风口111a、111b或111c，以便从系统组件中去除蒸汽或烟雾。已喷洒并从瓶子110a中排放的消毒剂材料累积在喷洒管道102的底部，然后通过循环管线和加热器107循环到日罐101内。
瓶子与中链过氧羧酸抗微生物组合物可以在大于约0℃，大于25℃，或大于约40℃的温度下接触。可使用介于约40℃至90℃的温度。在一些实施方案中，使用的是在40℃-60℃下接触至少5秒，例如优选至少约10秒。
在低温无菌充装16盎司的聚对苯二甲酸乙二酯(PET瓶子)或其它聚合物的饮料容器中，采用的方法使用中链过氧羧酸组合物。中链过氧羧酸组合物可稀释到约0.1至约10wt％的使用浓度，并维持在约25℃至约70℃的有效高温下，例如约40℃至约60℃。用该材料喷洒或冲洗瓶子确保瓶子与消毒剂材料接触至少5秒，例如约10秒。在冲洗完成之后，经最少2秒排空瓶子的所有内容物，并任选地接着使用约200ml水在38℃(100°F)下采用灭菌水漂洗5秒。若任选地用漂洗水填充，则经至少2秒排空瓶子的灭菌水，并立即装填液体饮料。漂洗水可包括漂洗添加剂。在漂洗完成之后，瓶子在排空后通常保留小于10ml、例如3ml的漂洗水。
纺织品清洗
本发明包括用于去除纺织品污垢的方法以及组合物。本发明组合物可以通过一般的工业纺织品清洗或洗涤工艺以及机械装置来应用。本发明的方法可以包括在洗衣机中使洗涤物品接触渗透剂组合物，采取的形式为水预浸、预冲洗、预洗、或在该清洗步骤以前的其它步骤。适合的洗涤方法使用洗涤器/脱水机。洗涤清洗方法可以包括方法比如冲洗、起泡、排水、漂白、冲洗、挤干、其重复或其组合。漂白组合物可以包括本发明所述组合物。
冲洗可以包括用冲洗组合物接触该洗涤物品。在实施方案中，冲洗是在实施该洗程序的机械装置中最初的湿润步骤。清洗洗涤方法可以包括冲洗一次、二次或更多次。常规的冲洗组合物是水(例如软水或自来水)。在常规的系统中，冲洗可以把松散的污垢从从湿的洗涤物品分离，但比较少.冲洗还可以被认为是预浸、预冲洗，或预洗。
起泡可以包括起泡清洗组合物清洗该洗涤物品。该起泡清洗组合物一般包括表面活性剂及其它清洁剂，以及可以包括漂白剂。起泡可以跟在冲洗后。
排水包括从该洗涤物品去除清洗、冲洗、或其它的组合物例如，通过重力和/或离心力。排水可以跟在起泡后。排水可以发生在重复冲洗之间。在实施方案中，该纺织品用包括复配洗涤剂以及氯漂白剂在内的纺织品清洗组合物按起泡/漂白组合清洗或分离洗涤步骤清洗、也就是说用复配洗涤剂起泡继之以用氯漂白步骤。
漂白可以包括用漂白剂组合物清洗该洗涤物品。漂白可以跟在排水和/或起泡之后。该漂白组合物可以包括本发明所述组合物。
冲洗可以包括用冲洗组合物接触该洗涤物品。适合去除残存的清洗(起泡和/或漂白剂)组合物。该冲洗组合物可以例如，是水(例如软水或自来水)，酸性冲洗剂，或包括软化剂的漂洗剂。清洗洗涤方法可以包括可以包括一次、二次或更多次冲洗。漂洗可以跟在漂白和/或起泡之后。
挤干可以包括从该洗涤物品去除漂洗组合物，一般用离心力。挤干可以跟随一次或多次漂洗之后。
本方法以及组合物可以使用于任何各种纺织品上。适合的纺织品包括棉、棉/聚酯掺混物、聚酯等。
参考下述实施例，可更好地理解本发明。这些实施例是本发明典型的具体实施方案，而不是要限制本发明的范围。
具体实施方式
实施例
实施例1-用包括预处理塔和反应催化剂的装置制备过氧乙酸
使用本发明的装置和方法制备的组合物如下表1-4。所有平衡数值根据报道的乙酸Keq为2.70计算出的数值。在混合过酸等情形下，该Keq假定为2.70。
监测在稳定剂(HEDP)加入或不加入时所试验组合物特定的稳定性。
表1
初始重量％                平衡态重量％
  试验   羧酸   过氧化氢   水   总量   过氧酸   过氧化氢
  I   56.5   30.5   13.0   100.0   35.3   14.6
  II   43.6   20.5   35.9   100.0   17.3   12.7
  III   20.0   28.0   52.0   100.0   9.7   23.6
  IV   78.0   7.7   14.3   100.0   13.1   1.9
  V   5.0   5.0   90.0   100.0   0.5   4.8
表2
初始重量％                平衡态重量％
  试验   短链羧酸   过氧化氢   水   总量   过氧酸   过氧化氢
  VI   56.5   30.5   13.0   100.0   35.3   14.6
  VII   43.6   20.5   35.9   100.0   17.3   12.7
  VIII   20.0   28.0   52.0   100.0   9.7   23.6
  IX   78.0   7.7   14.3   100.0   13.1   1.9
  X   5.0   5.0   90.0   100.0   0.5   4.8
表3
初始重量％               平衡态重量％
  试验   中链羧酸   过氧化氢   水溶助剂   水   总量   过氧酸   过氧化氢
  XI   20.0   30.0   25   25.0   100.0   18.5   31.7
  XII   10.0   20.0   15   55.0   100.0   6.8   20.4
  XIII   5.0   20.0   10   65.0   100.0   2.1   21.3
  XIV   3.0   22.5   10   64.5   100.0   1.2   21.6
表4
初始重量％                     平衡态重量％
  试验   短链羧酸   中链羧酸   过氧化氢   水溶助剂   水   总量   短链过氧酸   中链过氧酸   过氧化氢
  XV   48.0   20.0   10.0   12   10.0   100   13.6   5.7   2.8
  XVI   56.0   8.0   12.0   12   12.0   100   18.8   2.7   4.0
  XVII   60.0   2.0   13.0   12   13.0   100   22.1   0.7   4.6
  XVIII   43.6   1.0   20.5   0   34.9   100   17.4   0.4   12.6
表5
初始重量％
  试验   羧酸   过氧化氢   水   总量   过氧酸  过羧酸的测量结果(重量％)   预测的过酸   预测％
  XIX   乙酸   11   30   59   100   5.3   5.6   95
  XX   乙酸   20   28   52   100   9.2   9.7   95
  XXI   乙酸   44   18   38   100   14.3   15.3   93
  XXII   乙酸   78   7   15   100   13.0   12.6   103
  XXIV   乙酸   41   17   42   100   12.0   13.4   90
  XXV   乙酸   50   20   30   100   20.0   19.9   101
  XXVI   乙酸   60   20   20   100   25.0   25.2   99
  XXVII   乙酸   5   5   90   100   0.4   0.5   78
  XXVIII   羟基乙酸   55   8   38   100   1.2   8.3   14
  XXIX   琥珀酸   7   3   90   100   0.2   0.4   51
  XXX   辛酸   50   18   32   100   0.54   16.0   3
  XXXI   乙酸   46   19   35   100   17.0   17.2   99
  XXXII   乙酸   50   20   30   100   20.2   19.9   102
表6-在70°F下来自Dowex M31催化剂的过乙酸产物的稳定性过乙酸的测量浓度(重量％)
  时间(天)   XXV(无HEDP)   XXV(加入HEDP)
  0.0   18.3   18.9
  7.0   19.0   19.1
  13.0   19.1   19.0
表7-140°F下来自Dowex M31催化剂的过乙酸产物的稳定性过乙酸的测量浓度(重量％)
  时间(天)   XXVI(无HEDP)   XXV(加入HEDP)
  0.0   18.3   18.9
  7.0   15.8   15.4
  13.0   15.8   14.3
表8-70°F下来自Dowex M31催化剂的过乙酸产物的稳定性过乙酸的测量浓度(重量％)
  时间(天)   XXVI(无HEDP)   XXVI(加入HEDP)
  0.0   25.7   25.7
  3.0   23.6   22.8
应当注意，在本说明书和所附权利要求中使用的单数“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”，包括复数对象，除非该内容另作明确说明。因此，例如，提到组合物包含的“一种化合物”包括两种或更多种化合物的混合物。还应当注意，术语“或”通常以包括“和/或”的意义上来使用，除非该内容另作明确说明。
在本说明书中的所有出版物和专利申请代表本发明所述领域的普通技术人员的水平。
参考各种具体和优选的实施方案与技术描述了本发明。然而，应当理解，可在保持在本发明精神与范围内的同时作出许多变化和改变。

Claims (117)

1.用于制备过氧羧酸的装置，该装置包含：
第一预处理塔、第一反应催化剂塔、第一和第二反应物容器、安全系统、反应物管路、反应混合物管路以及过酸管路；
第一和第二反应物容器经由反应物管路与第一预处理塔流体连通；
配置第一反应物容器用于包含液体氧化剂组合物，配置第二反应物容器用于包含液体羧酸组合物；
该反应物管路限定该反应物的混合室；
第一预处理塔经由反应混合物管路与第一反应催化剂塔流体连通；
配置第一预处理塔用于从该羧酸组合物和该氧化剂组合物的混合物去除金属离子；
配置第一反应催化剂塔用于催化该羧酸和该氧化剂的反应以产生过氧羧酸；
第一反应催化剂塔经由过酸管路与过氧羧酸组合物存储或应用的位置流体连通；
安全系统包含处理器、第一状态传感器、和第二状态传感器；
第一状态传感器布置在该混合室之中或之上以及配置用于测量该反应物的状态；
第二状态传感器布置在第一预处理塔处或第一预处理塔之中或布置在接近第一预处理塔出口的反应混合物管路之中以及配置用于测量该反应物的状态；
配置该处理器用于确定通过该第一状态传感器测量的状态和通过该第二状态传感器测量的状态之间的差值并且如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测的信号。
2.权利要求1的装置，其中第一预处理塔包含呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
3.权利要求1的装置，还包含第二预处理塔；
第二预处理塔经由反应物管路与第二反应物容器和第一预处理塔流体连通；
配置第二预处理塔用于从该羧酸组合物去除金属离子。
4.权利要求3的装置，其中第二预处理塔包含呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
5.权利要求1的装置，还包含第三预处理塔；
第三预处理塔经由反应物管路与第一反应物容器和第一预处理塔流体连通；
配置第三预处理塔用于从该氧化剂组合物去除金属离子。
6.权利要求3的装置，其中第三预处理塔包含呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
7.权利要求1的装置，其中该反应催化剂包含可以从该反应混合物物理去除的强酸催化剂。
8.权利要求7的装置，其中该反应催化剂包括呈酸形式的强阳离子交换剂。
9.权利要求7的装置，其中该反应催化剂包含无机化合物，该无机化合物包含不溶性强酸。
10.权利要求1的装置，还包含：第二、第三和第四反应催化剂塔；
该第一、第二、第三和第四反应催化剂塔串联连接并经由过酸管路与该过氧羧酸组合物的存储或应用位置流体连通。
11.权利要求10的装置，其中该反应催化剂包括强酸催化剂。
12.权利要求11的装置，其中该反应催化剂包括呈酸形式的强阳离子交换剂。
13.权利要求11的装置，其中该反应催化剂包含无机化合物，该无机化合物包含不溶性强酸。
14.权利要求1的装置，其中配置第一和第二状态传感器以测量温度、压力、金属含量或其组合。
15.权利要求14的装置，其中配置第一和第二状态传感器以测量温度。
16.权利要求15的装置，其中如果该温差大于10℃等于10℃、或大于或等于10℃，则该安全系统提供可检测的信号。
17.权利要求1的装置，其中该可检测的信号通过如下措施启动该装置的操作中断：
启动压力释放阀以释放第一预处理塔的压力；
停止一种或多种反应物流入该塔内；
使水流过该反应物管路、第一预处理塔以及该反应混合物管路；
使羧酸组合物流过该反应物管路、第一预处理塔以及该反应混合物管路；
使该装置关闭；或
其组合。
18.权利要求1的装置，还包含：过酸容器、稀释系统、稀释罐、补加系统以及输出管路；
该过酸容器与该过酸管路流体连通以及被配置用于接收以及包含该过氧羧酸组合物；
该过酸容器经由输出管路与该稀释系统流体连通；
配置该稀释系统以使该过氧羧酸组合物和预定量的载体进行混合以在该稀释罐中形成预定浓度过氧羧酸的被稀释组合物；
配置该补加系统用于监视在该被稀释组合物中过氧羧酸、羧酸、氧化剂或其组合的浓度以及如果该过氧羧酸、羧酸、氧化剂或其组合的浓度小于预定值、等于预定值、或小于或等于预定值，则向该被稀释组合物加入过氧羧酸组合物。
19.权利要求1的装置，还包含：
第四预处理塔、第五反应催化剂塔、第三和第四反应物容器、中间反应物管路、中间反应混合物管路以及中间过酸管路；
该第三和第四反应物容器经由中间反应物管路与该第四预处理塔流体连通；
配置该第三反应物容器以包含氧化剂的液体组合物，配置该第四反应物容器用于包含中链羧酸的液体组合物；
该中间反应物管路为该中间反应物限定中间混合室；
第四预处理塔经由中间反应混合物管路与该第五反应催化剂塔流体连通；
配置第四预处理塔用于从中链羧酸液体组合物和该氧化剂组合物的混合物去除金属离子；
配置该第五反应催化剂塔催化该中链羧酸和该氧化剂的反应以制备中链过氧羧酸；
该第五反应催化剂塔经由中间过酸管路与中链过氧羧酸组合物存储或应用的位置流体连通；
该安全系统还包含第三状态传感器和第四状态传感器；
第三状态传感器布置在中间混合室之中或之上以及配置用于测量该中间反应物的状态；
第四状态传感器布置在第四预处理塔处或第四预处理塔之中或布置在接近第四预处理塔出口的该中间反应混合物管路之中以及配置用于测量该中间反应物的状态；
配置该处理器用于确定通过该第三状态传感器测量的状态和通过该第四状态传感器测量的状态之间的差值并且如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测的信号；以及
其中：
配置第二反应物容器用于包含短链羧酸的液体组合物；
配置第一预处理塔为从短链羧酸组合物和该氧化剂组合物的混合物去除金属离子；
配置第一反应催化剂塔催化该短链羧酸和该氧化剂的反应以制备短链过氧羧酸；
20.权利要求19的装置，其中第四预处理塔包含呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
21.权利要求19的装置，还包含第五预处理塔；
该第五预处理塔经由中间反应物管路与该第四反应物容器和第四预处理塔流体连通；
配置该第五预处理塔用于从该中链羧酸的液体组合物去除金属离子。
22.权利要求21的装置，其中该第五预处理塔包含呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
23.权利要求19的装置，还包含第六预处理塔；
该第六预处理塔经由中间反应物管路与该第三反应物容器和第四预处理塔流体连通；
配置该第六预处理塔用于从该氧化剂的液体组合物去除金属离子。
24.权利要求23的装置，其中该第六预处理塔包含呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂。
25.权利要求19的装置，其中该反应催化剂包括强酸催化剂。
26.权利要求25的装置，其中该反应催化剂包括呈酸形式的强阳离子交换剂。
27.权利要求25的装置，其中该反应催化剂包含无机化合物，该无机化合物包含不溶性强酸。
28.权利要求19的装置，还包含：第六、第七和第八反应催化剂塔；
该第五、第六、第七和第八反应催化剂塔串联连接并经由中间过酸管路与中链过氧羧酸组合物存储或应用的位置流体连通。
29.权利要求28的装置，其中该反应催化剂包括强酸催化剂。
30.权利要求29的装置，其中该反应催化剂包括呈酸形式的强阳离子交换剂。
31.权利要求29的装置，其中该反应催化剂包含无机化合物，该无机化合物包含不溶性强酸。
32.权利要求19的装置，其中配置该第三和第四状态传感器以测量温度、压力、金属含量或其组合。
33.权利要求32的装置，其中配置该第三和第四状态传感器以测量温度。
34.权利要求33的装置，其中如果该温差是大于10℃、等于10℃、或大于或等于10℃，则该安全系统提供可检测的信号。
35.权利要求19的装置，其中该可检测的信号通过如下措施启动该装置的操作中断：
启动压力释放阀以释放第四预处理塔的压力；
停止一种或多种反应物流入该塔内；
使水流过该中间反应物管路、第四预处理塔以及该中间反应混合物管路；
使中链羧酸的液体组合物流过该中间反应物管路、第四预处理塔以及该中间反应混合物管路；
使该装置关闭；
或其组合。
36.权利要求19的装置，其中：
该过酸容器与中间过酸管路流体连通以及被配置用于接收以及包含该中链过氧羧酸组合物。
37.权利要求19的装置，还包含第二处理器；配置第二处理器以确定通过该第三状态传感器测量的状态和通过该第四状态传感器测量的状态之间的差值以及如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测信号。
38.权利要求1的装置，其中第一反应催化剂塔体积为约9.6L。
39.权利要求10的装置，其中各个反应催化剂塔体积都为约9.6L。
40.权利要求1的装置，其中第五反应催化剂塔体积为约9.6L。
41.权利要求28的装置，其中各个反应催化剂塔体积都为约9.6L。
42.权利要求1的装置，其中第一预处理塔体积为约4.6L。
43.权利要求3的装置，其中第二预处理塔体积为约4.6L。
44.权利要求5的装置，其中第三预处理塔体积为约4.6L。
45.权利要求19的装置，其中第四预处理塔体积为约4.6L。
46.权利要求21的装置，其中第五预处理塔体积为约4.6L。
47.权利要求23的装置，其中第六预处理塔体积为约4.6L。
48.权利要求1的装置，其中第一反应物容器包含约35至约45重量％过氧化氢。
49.权利要求1的装置，其中第二反应物容器包含约80至约100重量％乙酸.
50.权利要求19的装置，其中该第三反应物容器包含约35至约45重量％过氧化氢。
51.权利要求19的装置，其中第二反应物容器包含约1至约10重量％辛酸。
52.权利要求1的装置，还包含配置第三反应物容器以包含液体中链羧酸组合物并经由反应物管路与第一预处理塔流体连通。
53.权利要求52的装置，还包含第四预处理塔，第四预处理塔经由反应物管路与第三反应物容器和第一预处理塔流体连通。
54.权利要求52的装置，其中第三反应物容器包含约1至约10重量％辛酸。
55.一种制备过氧羧酸的方法，包括：
提供羧酸和氧化剂的液体组合物；
由预处理塔预处理该液体组合物以从该混合的组合物去除金属离子；
i)在预处理之前以及ii)在预处理期间在预处理位置测量该液体组合物的状态；
测定在i)和ii)之间的差值；
如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测的信号；
在可以从反应混合物物理去除的反应催化剂存在下使该预处理的组合物反应以制备过氧羧酸组合物；
以及回收该过氧羧酸组合物。
56.权利要求55的方法，其中预处理包括使该混合的组合物与呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂接触。
57.权利要求55的方法，还包括：
预处理羧酸的液体组合物以从该羧酸的液体组合物去除金属离子；
混合该预处理的羧酸的液体组合物和氧化剂以形成羧酸和氧化剂的液体组合物。
58.权利要求57的方法，其中预处理包括使该羧酸的液体组合物与呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂接触。
59.权利要求55的方法，还包括：
预处理氧化剂的液体组合物以从该氧化剂的液体组合物中去除金属离子；
混合该预处理的氧化剂的液体组合物和羧酸以形成羧酸和氧化剂的液体组合物。
60.权利要求59的方法，其中预处理包括使该氧化剂的液体组合物与呈酸形式或呈惰性金属形式的强阳离子交换剂接触。
61.权利要求55的方法，其中反应包括使该预处理的组合物和不溶性强酸催化剂接触。
62.权利要求61的方法，其中反应包括使该预处理的组合物与呈酸形式的强阳离子交换剂接触。
63.权利要求61的方法，其中反应包括使该预处理的组合物与包含不溶性强酸的无机化合物接触。
64.权利要求55的方法，包括在不溶性反应催化剂的塔中反应；
以及还包括在不溶性反应催化剂的第二、第三和第四塔中反应；
该第一、第二、第三和第四反应催化剂塔串联连接。
65.权利要求64的方法，其中反应包括使该预处理的组合物和不溶性强酸催化剂接触。
66.权利要求65的方法，其中反应包括使该预处理的组合物与呈酸形式的强阳离子交换剂接触。
67.权利要求65的方法，其中反应包括使该预处理的组合物与包含不溶性强酸的无机化合物接触。
68.权利要求55的方法，包括测量该混合的组合物的温度、压力、金属含量或其组合。
69.权利要求55的方法，包括测量该混合的组合物的温度。
70.权利要求69的方法，包括如果该温差是大于10℃、等于10℃、或大于或等于10℃，则提供可检测的信号。
71.权利要求55的方法，还包括如果该差值满足或超过预定值，则通过如下措施中断该装置的操作：
启动压力释放阀以释放实施该方法的装置的压力；
停止一种或多种反应物流入该装置内；
使水流入该预处理的位置；
使羧酸组合物进入该预处理的位置；
使该装置关闭；
或其组合。
72.权利要求55的方法，还包括：
使该过氧羧酸组合物以及预定数量的载体混合以形成预定浓度的过氧羧酸的被稀释组合物；
存储该被稀释组合物；
监视在该被稀释组合物中过氧羧酸、羧酸、氧化剂或其组合的浓度；
如果该过氧羧酸、羧酸、氧化剂或其组合的浓度小于预定值、等于预定值、或小于或等于预定值，则向该被稀释组合物中加入过氧羧酸组合物。
73.权利要求55的方法，还包括：
混合羧酸的液体组合物和氧化剂以形成羧酸和氧化剂的液体组合物。
74.权利要求73的方法，其中该羧酸的液体组合物包含约80至约98重量％乙酸。
75.权利要求73的方法，其中氧化剂包含约35至约45重量％过氧化氢。
76.权利要求73的方法，其中该羧酸的液体组合物包含约1至约20重量％辛酸。
77.权利要求55的方法，包括提供多种羧酸的液体组合物以及氧化剂。
78.权利要求77的方法，还包括：
混合羧酸的第一液体组合物、羧酸的第二液体组合物以及氧化剂以形成多种羧酸和氧化剂的液体组合物。
79.权利要求78的方法，其中羧酸的第一液体组合物包含约80至约100重量％乙酸。
80.权利要求73的方法，其中氧化剂包含约35至约45重量％过氧化氢。
81.权利要求73的方法，其中羧酸的第二液体组合物包含约1至约20重量％辛酸。
82.权利要求77的方法，还包括：
预处理羧酸的第一液体组合物以从该羧酸的第一液体组合物去除金属离子；
在多种羧酸的液体组合物和氧化剂中包括预处理的羧酸的第一液体组合物。
83.权利要求77的方法，还包括：
预处理氧化剂的液体组合物以从该氧化剂的液体组合物去除金属离子；
在多种羧酸的液体组合物和氧化剂中包括预处理的氧化剂的液体组合物。
84.权利要求77的方法，还包括：
预处理羧酸的第二液体组合物以从该羧酸的第二液体组合物去除金属离子；
在多种羧酸的液体组合物和氧化剂中包括预处理的羧酸的第二液体组合物。
85.权利要求55的方法，其中羧酸和氧化剂的液体组合物包含约40至约50重量％乙酸和约15至约25重量％的过氧化氢。
86.权利要求55的方法，其中该羧酸和氧化剂的液体组合物包含约25至约35重量％乙酸、约10至约20重量％过氧化氢和约2至约4重量％辛酸。
87.权利要求55的方法，包括：
在该过氧羧酸组合物用于减少物体上微生物种群的位置实施该提供、预处理、测量、测定、提供、反应以及回收；以及
还包括：
输送羧酸以及氧化剂至该位置。
88.权利要求87的方法，包括输送多种羧酸至该位置。
89.权利要求87的方法，还包括要求从该位置输送该羧酸以及该氧化剂。
90.权利要求87的方法，还包括将该过氧羧酸施用至在饮料厂的饮料容器。
91.一种制备过氧羧酸的方法，包括：
输送羧酸和氧化剂至制备和使用过氧羧酸组合物的位置；
提供羧酸和氧化剂的液体组合物；
由预处理塔预处理该液体组合物以从该混合的组合物去除金属离子；
在可以从反应混合物物理去除的反应催化剂存在下使该预处理的组合物反应以制备过氧羧酸组合物；
回收过氧羧酸组合物；以及
施用过氧羧酸组合物至物体以减少该物体上的微生物种群。
92.权利要求91的方法，包括输送多种羧酸至该位置。
93.权利要求87的方法，还包括要求从该位置输送该羧酸以及该氧化剂。
94.权利要求87的方法，包括将该过氧羧酸施用至在饮料厂的饮料容器。
95.混合过氧羧酸组合物的制备方法，包括：
提供短链羧酸和氧化剂的液体组合物；
由预处理塔预处理该混合短链组合物以从该混合短链组合物去除金属离子；
在不溶性反应催化剂存在下使该预处理的短链组合物反应以制备短链过氧羧酸组合物；
提供中链羧酸和氧化剂的液体组合物；
由预处理塔预处理该混合中链组合物以从该混合中链组合物去除金属离子；
在不溶性反应催化剂存在下使该预处理的中链组合物反应以制备中链过氧羧酸组合物；
混合该短链过氧羧酸组合物以及该中链过氧羧酸组合物以制备混合过氧羧酸组合物；
i)在预处理之前以及ii)在预处理期间在预处理位置测量该短链组合物的状态；
确定在i)和ii)之间的差值；并且
如果i)和ii)之间的差值满足或超过预定值，则提供可检测信号；
iii)在预处理之前以及iv)在预处理期间在预处理位置测量该中链组合物的状态；
确定在iii)和iv)之间的差值；以及
如果iii)和iv)之间的差值或两个差值满足或超过预定值，则提供可检测信号。
96.由包括如下步骤的方法制备的过氧羧酸组合物：
提供羧酸和氧化剂的液体组合物；
由预处理塔预处理该液体组合物以从该混合的组合物去除金属离子；
i)在预处理之前以及ii)在预处理期间在预处理位置测量该液体组合物的状态；
确定在i)和ii)之间的差值；
如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测的信号；
在可以从反应混合物物理去除的反应催化剂存在下使该预处理的组合物反应以制备过氧羧酸组合物；以及
回收该过氧羧酸组合物。
97.一种过氧羧酸组合物，包含：
约1至约35重量％过氧羧酸；
约5至约30重量％过氧化氢；以及
小于约10ppm的金属。
98.权利要求97的过氧羧酸组合物，其中该组合物于70°F下保留95％的该过氧羧酸至少约7天。
99.权利要求97的过氧羧酸组合物，包含约0.5至约35重量％的短链过氧羧酸。
100.权利要求97的过氧羧酸组合物，包含约0.5至约20重量％的中链过氧羧酸。
101.权利要求97的过氧羧酸组合物，包含：
约0.5至约35重量％短链过氧羧酸；以及
约0.5至约20重量％中链过氧羧酸。
102.权利要求97的过氧羧酸组合物，包含比例为约0.5∶1至约7∶1的过氧羧酸和过氧化氢。
103.权利要求97的过氧羧酸组合物，其中该组合物仅包含挥发性化合物。
104.一种系统，包含：
输出过氧羧酸浓缩物的过氧羧酸发生器；
应用组合物容器，该应用组合物容器存储包含稀释的过氧羧酸浓缩物的应用组合物；和
控制器，该控制器接收涉及该应用组合物中过氧羧酸和过氧化氢的浓度的浓度数据以及当这些浓度不满足预定指标时，控制该应用组合物的补充。
105.权利要求104的系统，其中该控制器将过氧羧酸浓度与预定的POAA目标指标进行比较以及当该浓度数据表明该应用组合物中的过氧羧酸浓度过低时，控制过氧羧酸浓缩物向该应用组合物中的加入。
106.权利要求104的系统，其中该控制器将过氧羧酸浓度与预定的POAA目标指标进行比较以及当该浓度数据表明该应用组合物中的过氧羧酸浓度过高时，控制稀释剂向该应用组合物中的加入。
107.权利要求104的系统，其中该控制器将过氧化氢浓度与预定H2O2目标指标进行比较以及当该浓度数据表明该应用组合物中的过氧羧酸浓度过高时，控制应用组合物容器的排空以及新应用组合物的生产。
108.权利要求104的系统，其中该控制器将过氧羧酸浓度与预期POAA目标指标进行比较以及调节该过氧羧酸发生器的操作参数以影响通过该过氧羧酸发生器输出的过氧羧酸浓缩物中过氧羧酸的浓度。
109.一种方法，包括：
接收涉及应用组合物中过氧羧酸和过氧化氢的浓度的浓度数据；
将过氧羧酸的浓度与预定POAA目标指标进行比较；以及
当过氧羧酸浓度不满足预定POAA目标指标时，自动补充该应用组合物。
110.权利要求109的方法，其中自动补充该应用组合物还包括当浓度数据表明该应用组合物中的过氧羧酸浓度过低时，自动向该应用组合物补充过氧羧酸浓缩物。
111.权利要求109的方法，其中自动补充该应用组合物还包括当该浓度数据表明该应用组合物中的过氧羧酸浓度过高时，自动向该应用组合物补充稀释剂。
112.权利要求109的方法，其中自动补充该应用组合物还包括当该浓度数据表明该应用组合物中的过氧化氢浓度过高时，自动清空该应用组合物容器以及制备新的应用组合物。
113.权利要求109的方法，还包括将过氧羧酸浓度与期望的POAA目标浓度进行比较以及调节该过氧羧酸发生器的操作参数以影响通过该过氧羧酸发生器输出的过氧羧酸浓缩物中的过氧羧酸浓度。
114.用于制备过氧羧酸的装置，包含：
第一预处理塔、第一反应催化剂塔、第一和第二反应物容器、安全系统、反应物管路、反应混合物管路以及过酸管路；
第一和第二反应物容器经由反应物管路与第一预处理塔流体连通；
配置第一反应物容器用来包含液体氧化剂组合物，配置第二反应物容器用来包含羧酸的液体源；
该反应物管路限定该反应物的混合室；
第一预处理塔经由反应混合物管路与第一反应催化剂塔流体连通；
配置第一预处理塔用于从羧酸的液体源和该氧化剂组合物的混合物去除金属离子；
配置该第一反应催化剂塔用于催化羧酸和该氧化剂的反应以产生过氧羧酸；
第一反应催化剂塔经由过酸管路与过氧羧酸组合物存储或应用的位置流体连通；
该安全系统包含处理器、第一状态传感器、和第二状态传感器；
该第一状态传感器布置在该混合室之中或之上以及配置用于测量该反应物的状态；
该第二状态传感器布置在第一预处理塔处或第一预处理塔之中或布置在接近第一预处理塔出口的反应混合物管路之中以及配置用于测量该反应物的状态；
配置该处理器用于确定通过第一状态传感器测量的状态和通过第二状态传感器测量的状态之间的差值以及如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测信号。
115.权利要求114的装置，其中羧酸的液体源包括乙酸的酯或酸酐的液体源。
116.一种制备过氧羧酸的方法，包括：
提供包含羧酸源和氧化剂的液体组合物；
由预处理塔预处理该液体组合物以从该混合的组合物去除金属离子；
i)在预处理之前以及ii)在预处理期间在预处理位置测量该液体组合物的状态；
确定在i)和ii)之间的差值；
如果该差值满足或超过预定值，则提供可检测的信号；
在可以从反应混合物物理去除的反应催化剂存在下使该预处理的组合物反应以制备过氧羧酸组合物；以及
回收该过氧羧酸组合物。
117.权利要求116的装置，其中羧酸源包括乙酸的酯或酸酐。
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