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聚酰胺塑料和用其保存生物废料的方法

  • 专利名称
    聚酰胺塑料和用其保存生物废料的方法
  • 发明者
    弗里茨·克兰马
  • 公开日
    1991年2月20日
  • 申请日期
    1990年7月12日
  • 优先权日
    1989年7月12日
  • 申请人
    弗里茨·克兰马
  • 文档编号
    A01N35/02GK1049359SQ90107079
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种在卫生条件下保存生物废料的方法,它包括以下步骤(a)制备一种含有未反应甲醛的潮湿的尿素甲醛聚酰胺塑料泡沫,(b)将该聚酰胺塑料泡沫粉碎成直径在0.5-20mm范围内的颗粒(c)直到要使用之前,将上述颗粒存放在一个隔离的密封环境中,以及(d)在一个装有或打算装有生物废料的容器中,投放所需数量的上述颗粒,上述颗粒的量要使得所生成的甲醛能够抑制在上述废物上的微生物生长2.如权利要求1所述的方法,其中在步骤(a)中,所述的聚酰胺塑料泡沫是由以下东西制成的(i)一种尿素和甲醛、羟甲基脲、二羟甲基脲,或用重量为4-12%的果糖改型的羟甲基脲或二羟甲基脲的水溶液,(ii)其量能起到催化作用的一酸催化剂,以及(iii)一种合适的发泡剂,在压力为100-150p.s.i下,将上述水溶液与一气体混合,就生成了一潮湿且可硬化的塑料泡沫3.如权利要求2所述的方法,其中把上述所生成的湿的泡沫制成一厚板,并在泡沫固化成固体时,使其维持在可使水和甲醛的损失被减至最小的状况下4.如权利要求3所述的方法,其中所述厚板的厚度为6-12英寸,并用塑料板覆盖在该厚板上,使得水和甲醛的损失能减至最小5.如权利要求2所述的方法,其中所述的酸催化剂是磷酸或乙二酸,所述果糖的重量为7-10%6.如权利要求2所述的方法,其中所述颗粒的直径为1-10mm7.如权利要求2所述的方法,其中上述湿的塑料泡沫含有重量为0.05-1%的未反应甲醛和60-80%的水8.如权利要求7所述的方法,其中上述湿的塑料泡沫中含有重量为0.1-0.5%的未反应甲醛和70-80%的水9.如权利要求1所述的方法,其中所述的生物废料是指包括动物组织,动物器官、绷带、用过的注射器,身体中的液体和身体的排泄物中的任意一种10.如权利要求9所述的方法,其中所说的动物是指人11.如权利要求10所述的方法,其中所说的废料是指身体中的一种液体12.如权利要求11所述的方法,其中所说的身体中的液体是指血液13.按权利要求1方法中的步骤(a)和(b)制成的一种颗粒状尿素甲醛聚酰胺塑料泡沫14.按权利要求2的方法制成的一种颗粒状尿素甲醛聚酰胺塑料泡沫15.如权利要求1所述的方法,其中包括用足量的上述颗粒来吸收所说废物中的液体这一步骤16.如权利要求2所述的方法,其中包括用足量的上述颗粒来吸收所说废物中的液体的步骤17.一种在卫生条件下保存生物废料的方法,包括以下步骤(a)制备一种含有未反应甲醛的潮湿的尿素甲醛聚酰胺塑料泡沫(b)将该聚酰胺塑料泡沫粉碎成直径为0.5-20mm颗粒(c)将上述颗粒贮存在一个隔离的密闭容器内,以及(d)当需要时,将上述颗粒投放到一个装有或打算装生物废料的容器中,投放的这种颗粒的量要使得所产生的甲醛的浓度能抑制微生物上述废料上的生长18.如权利要求17所述的方法,其中步骤(a)中,所述的聚酰胺塑料泡沫的制备如下(1)一种尿素和甲醛、羟甲基脲、二羟甲基脲的水溶液,或用重量为4-12%的果糖改型的羟甲基脲和二羟甲基脲的水溶液(2)其量可起到催化作用的酸催化剂,以及(3)一种合适的发泡剂,在压力为100-150p.s.i下,将上述水溶液与一气体混合在一起,制成一潮湿且可变硬的塑料泡沫19.如权利要求17所述的方法,其中包括用足量的上述颗粒来吸收所说废物中的液体的步骤20.如权利要求18所述的方法,其中包括用足量的上述颗粒来吸收所说废物的液体的步骤
  • 技术领域
    本发明涉及一种固体颗粒状的尿素甲醛泡沫聚合物,它在处理通常贮存在室内的生物废料上有用,即通过缓慢而连续地释放一定量的甲醛而发挥作用,其释放出来的量,既对微生物有毒性,但又不会对人类产生危害由于本身固有的令人讨厌的臭味,在保存生物废料中存在一个严重的问题,这个问题是由于废料的细菌侵袭以及在与这些废料接触过的人和动物身上疾病的快速传播的可能而产生的当生物废料,如动物和人的粪便、血液、切割下来的组织或器官、用过的绷带、注射器、死了的动物尸体或食品废物,不时地在各种各样的场所产生,同时,在医院、治疗人和动物的医疗场所、医生的办公室、实验室、餐馆和食品加工厂中进行的各种工序中通常地产生生物废料由于这些废料的疾病快速传播的可能、令人讨厌的气味以及其外观形状,使得保存它们和用环境可接受的方式来处理它们,已经变得困难和/或昂贵在处理这些废料过程中,从扎破的容器中泄漏出来的废料也会引起公害有些废料,如液体废料,还不能用掩埋的方法处置,因此,只能用非常昂贵的方法,如焚化法来处理它们当医疗废料由于被致病组织或毒素可能沾污而要被处理时,会出现一种非常危险的情况人们尤其关注的是会有人类血液的废物,因为它可能被病菌沾污,尤其是人类免疫缺乏的病毒(HIV),它是引起获得性免疫缺乏病(爱滋病)的原因众所周知,甲醛在工艺中作为一种消毒剂具有潜在的杀菌,杀真菌和病毒的作用,在相当高的浓度时,它的蒸气会使人的粘液隔膜发炎,当浓度再高时,人就会受不了然而,一种人在相当靠近的地方用持续低浓度的甲醛溶液处理生物废料的方法还没有找到,即这种甲醛溶液的浓度对微生物有效,但又不会危害人类长期以来,人们觉得需要一种简单便宜的处理无害生物废料的方法由于美国海滩被医疗废物的严重公共污染,这一问题近来已经得到了重视由于严重的公共污染这一原因,因为害怕可能与这些含有病菌尤其是人类免疫缺乏的病毒(HIV)的废物相接触,人们对这些海滩已经避而远之在现有技术中已知一些抗菌剂,包括甲醛,然而,或是由于经济的原因,或是由于它们对它们接触的人和动物产生有害的影响,觉得将它们用来卫生地处置生物废料还不合适制备聚酰胺塑料(aminoplast)树脂的方法在已有技术中已公知例如在美国专利2,860,856中描述的Isochaum工艺的方法中,先制备一个起泡剂溶液与空气的混合物,再与液态的合成树脂如预凝结的尿素和甲醛相混合,通过在该树脂中加入固化催化剂,使泡沫固化这种催化剂可以是乙二酸和磷酸,在泡沫从设备中喷出之前,将催化剂加在泡沫中,从而泡沫很快固化和变硬美国专利4,107,105揭示了一种通过将葡萄糖/果糖或蔗糖掺杂在组合物中,以减小上述聚酰胺塑料泡沫收缩性的方法Kramer在美国专利4,421,788中揭示了另一种方法,其中,尿素甲醛塑料泡沫在高压下,从一个狭缝喷咀中喷出,将泡沫粉碎成分散的颗粒,这些颗粒在高速下形成一个被泡沫包覆的表面,这样制得的塑料泡沫对于覆盖掩埋的表面密封该表面都特别有用本发明提供了一种在卫生条件下保存生物废料的新颖方法,该方法包括以下步骤(1)制备一种含有未反应的甲醛这样一种潮湿的尿素甲醛聚酰胺塑料泡沫,(2)将聚酰胺塑料泡沫粉碎成直径在0.5-20毫米范围内的颗粒,(3)将上述颗粒存放在一个隔离的密封环境中,直到准备使用,以及(4)在一个装有或打算装有生物废料的容器中,供给所需数量的上述颗粒,上述颗粒的量要使得所生成的甲醛浓度能够抑制在上述废料上微生物的生长本发明还提供了另一种在卫生条件下贮存生物废料的新颖方法,该方法包括以下步骤(1)制备一种含有未反应的甲醛这样一种潮湿的尿素甲醛聚酰胺塑料泡沫;(2)将新制成的聚酰胺塑料泡沫粉碎成直径在0.5-20毫米范围内的颗粒;(3)将上述颗粒贮存在一个隔离的密封容器中,以及(4)当需要时,将上述颗粒投放到一个装有或打算装生物废料的容器中,上述颗粒的量要使得所产生的甲醛的浓度能够抑制在上述废物上微生物的生长本发明所采用的一个制备聚酰胺塑料泡沫的最佳方法使用了(i)一种尿素和甲醛的水溶液,或者加重量4-12%果糖的改型的羟甲基脲或二羟甲基脲的水溶液,(ii)其量可起到催化作用的酸催化剂,以及(iii)一种合适的发泡剂,将上述水溶液在压力为100-150P.si下与气体混合在一起,制成潮湿的能固化的塑料泡沫最好将用步骤(1)的方法制成的聚酰胺塑料泡沫制成一厚板,并在该泡沫固化成一固体时,使其维持在水和甲醛的损失被减少至最小的状况下我们发现6-12英寸厚的厚板是特别合适的,在一个塑料板上制成这种厚板,并用另一个相同的塑料板覆盖在它上面,这是将挥发损耗减小至最小的最佳方案最佳的酸催化剂是磷酸或乙二酸本发明最好的潮湿塑料泡沫颗粒是含有重量0.05-1.0%未反应的甲醛塑料泡沫本发明的一个目的是提供一种尿素甲醛湿的聚酰胺塑料泡沫的小颗粒,最好的聚酰胺塑料泡沫颗粒是那些直径在0.5-20mm之间的颗粒,尤其特别好的是1-10mm之间的颗粒本发明的另一个目的是提供一种潮湿的颗粒状的尿素甲醛聚酰胺塑料泡沫,这种泡沫对于在卫生条件下存放废物组织、器官、绷带、用过的注射器、体内液体包括血、动物的粪便或死亡的动物尸体是有用的一个尤其最好的这种用途是在处理之前,在卫生条件下存放体内液体,特别是血液本发明还有一个目的是在对人无害的条件下提供一种卫生地管理生物废料的经济方法本发明的另一个目的是提供一种充分减小或消除通常从生物废料上发出的令人讨厌的气味的方法,这种气味是由于微生物的新陈代谢的不良气味产物的形成而引起的本发明的另一个目的是提供一种用足够量的颗粒从上述废料中吸收液体的方法本发明的另一个目的是提供一种非液态的生物废料,这种生物废料中含有本发明的颗粒状的聚酰胺塑料泡沫,这种生物废料适用于土地掩埋的方法处理,而不要用相当昂贵的方法,如焚化来处理本发明还有一个目的是提供一种方法,这种方法是生物废料和容易受到高温和高湿度影响的颗粒状聚酰胺塑料泡沫共同处置,后者通过尿素甲醛聚酰胺塑料的分解,会生成附加的甲醛气体例如,在土地掩埋中的上述聚酰胺塑料泡沫和生物废料的混合物受到温度40℃,或者更高些时,相对湿度90%就会引起聚酰胺塑料分解,释放出甲醛和尿素,所产生的甲醛将继续对任何与该废料接触的微生物灭活性长期以来,生物废料在被处理,如焚化或在土地掩埋中抛弃之前,其存放一直是一个问题,这些废料通常是由医院、诊所、作医学研究的实验室、内科医生、牙科医生和兽医的办公室,以及餐馆和食品加工厂产生的如果让这些废料在普通条件下存放,那么在这些废料上的微生物的生长会很快,从而产生一种在外观和气味上令靠近该废料的人常常感到讨厌的副产品,这些废料还是潜在的致病生物体源,它们对动物和人能引起疾病或传染医务人员都懂得由于不卫生地处理生物废料,会传播各种各样的潜在疾病在这方面尤其令人忧虑的是含有人体血液的生物废料,因为它可能含有导致爱滋病的人体免疫缺乏的病毒(HIV)本发明提供了一种新颖独特的使生物废料减少传染的方法,该方法是通过用适量的含有大约0.05-1%的未反应甲醛的泡沫颗粒来处理该废料,以减少或消除其中所含的微生物从泡沫颗粒中放出的甲醛气体将存留在容器中,因为甲醛的密度(d=1.067)比空气的密度(d=1.000)高此外,在这种处理过程中,从废物容器中泄漏的甲醛的量是很少的,并且不会对人造成危害空气中的甲醛分子是不稳定的,搁置的寿命很短(几小时-几天)它们容易分解成水和二氧化碳,对人不再有危害通常用作这种废物的容器是塑料袋,用聚乙烯或聚丙烯做的,或者重塑料或金属桶或金属筐一种通常使用的这种容器是放在合适的纸板容器内的红色聚乙烯袋,医学上的惯例经常使用红色塑料袋,以此将所装的这种废料同其他废物区别开来这里使用的术语“卫生”意思是指微生物如在生物废料中存在的各种细菌,真菌和病毒基本上不大长,或大量的上述微生物被杀死因此,也基本上消除了废物的腐烂以及由此产生的难闻臭味和不好看的外观“卫生”一词不是指其他令人讨厌的废物,如由于其自身不能分解和令人讨厌的化学特性,就其化学成分而言,将被认为是安全的“聚酰胺塑料(aminoplast)”对本技术领域的人员来说是众所周知的它是一种由胺或氨水与乙醛反应制得的一种热凝聚酰胺塑料树脂此处所用的“聚酰胺塑料”是指由尿素、甲醛或尿素和甲醛的预聚物制成的树脂,如果需要还可用果糖对其进行改型所说的预聚物的例子是羟甲基尿和二羟甲基尿如Bauer在美国专利2,860,856,Korf在美国专利4,107,105以及Kramer在美国专利4,421,788中所描述的方法,来制备可用来提供本发明所需要的颗粒状泡沫的聚酰胺塑料最好使用在气体压力至少为100p.s.i时所制得的聚酰胺塑料泡沫最佳的这种压力范围是100-160p.s.i,最佳的气体是空气和氮气,而且考虑到经济的原因,空气尤其更加可取如上所述,该最佳方法采用了一催化剂量的某种酸催化剂虽然本专业的技术人员对这类的催化剂是知道的,但最佳的催化剂是磷酸和乙二酸此外所用的“催化剂量”一词是指催化剂的重量占树脂重量的大约0.2-2.0%在本发明中,我们意外地发现,使用适量的增塑剂和果糖,可以得到一种能快速固化的泡沫块这种固化了的泡沫块在经过格棚或研磨后,可不费力地得到一种颗粒状固体,这种颗粒状固体含有重量为0.05%-1%的未反应甲醛果糖增塑剂的量,最好占树脂重量的4-12%,最佳范围是7-10%本专业技术人员将知道大量适合于本发明生产聚酰胺塑料泡沫,并且在商店里可以买到的起泡剂这种合适的起泡剂的例子有烷基萘磺酸钠通常,将用上述方法生产出的聚酰胺塑料泡沫制成大约3-18英寸厚的厚板,最好是6-12英寸为防止湿度和甲醛的损失,要将其盖包起来,使其大约在1-24小时内固化然后将固化了的泡沫切割成小块,经过粉碎或筛选就得到了所希望的颗粒状泡沫最方便的方法是用金属丝网粗眼筛来过筛该泡沫块我们还发现,泡沫颗粒最好保存在隔离密封的环境中,直到要使用时,再拿出来,或者把本发明的那些聚酰胺塑料泡沫颗粒在投放到废物容器之前,将其贮存在水与甲醛的流失被减至最小值的环境中因此,最好还是将泡沫颗粒贮存在密闭的容器中适宜的容器是密封的塑料袋,如用聚乙烯、聚丙烯或其混合物制成的塑料袋能紧紧地密封的刚性塑料或者一些金属盒或罐等类似物也可以使用,在这方面,我们发现,潮湿的聚酰铵塑料泡沫颗粒比那些已经失去了大部分水分的这种颗粒吸收液态废物要快得多使用含有甲醛的本发明的颗粒状泡沫,其用量应该对抑制生物废料中微生物的生长合适这里所用的“抑制微物生物生长”一词指的是,存在的微生物基本上被灭活性,或者被杀死,或者能在不产生令人讨厌的气味的情况以下贮存本专业技术人员都知道,所需要的聚酰胺塑料泡沫颗粒的量在不同的情况下是不一样的,这取决于颗粒的类型和生物废料的量,以及生物废料与上述泡沫颗粒接触时的状况然而,一般的原则是,足够基本上吸附生物废料中出现的湿气以及用大约1-3厘米厚的覆盖层覆盖生物废料的泡沫颗粒量将会是足够的当然,在某些情况下,所需的聚酰胺塑料泡沫颗粒的量要比这多得多或少得多然而,各种情况所需要的这种泡沫颗粒的量对本专业的技术人员来说是容易知道的,这可以通过对某一给定的生物废料重复进行处理来获知在生物废物的处理方面,本发明的潮湿的固体颗粒状聚酰胺塑料泡沫有很多种使用方法例如,当马上用聚酰胺塑料泡沫颗粒来处理外科上切割下来的器官、组织或血液时,在室温下,这些生物废料可以被贮存1-10天或更长时间,而不会产生明显的恶臭味和极少腐烂在室温下,一般贮存这种废物在几个小时之内,就会产生恶臭味和明显的腐烂如果打算要把生物废料,如死了的动物尸体、器官或组织存放几小时以上的话,就必须把它们冷冻或冷藏起来,以避免腐烂等使用本发明的颗粒状聚酰胺塑料泡沫,在室温下就可以将生物腐料贮存更长的时间,而不产生臭味或腐烂如上所述,本发明的方法在处理含有废物的血液,以便杀死HIV病毒方面也是有效的当然,也可以杀死其他的病毒,和引起疱疹和肝炎传染的病毒下面用实施例来说明本发明实施例1把一个装有50加仑(189升)的尿素甲醛树脂预聚物和占树脂重量7%的果糖的55加仑(208升)大小的圆桶中的东西,与51.5加仑(199升)的起泡剂混合在一起,在100p.s.i(293Kg/cm2)下,压缩空气使该两部分膨胀成一泡沫,该泡沫的重量接近每立方英尺重2.51bs通过将2.5加仑(9.5升)的浓缩物,50加仑(189升)的浓缩物和50加仑(189升)的自来水混合在一起,来制取该起泡剂起泡剂浓缩物中含有市售的烷基萘磺酸钠和101bs(4.54K9)的磷酸催化剂(占树脂重量2%的磷酸)借助由Kramer在美国专利4,421,788中公开了的带有一杆(wand)的泡沫喷射器,在一个塑料板(5密耳厚,12×50英尺)上浇注一个6-12英寸(15-30cm)厚的泡沫板,然后在其上覆盖上另一个塑料板,使其固化一夜将固化好的泡沫切割成大约12×12×18英寸(30×30×45cm)的方块,将这些方块放在一个金属丝粗网眼筛上进行磨筛,该筛子是安装在有一开口的清洁的55加仑大小的圆桶上的该金属丝网眼大小为0.375-0.5英寸(9.5-12.7mm),将这种制好的湿的聚酰胺塑料泡沫颗粒迅速放到一个1加仑(3.51)的聚乙烯口袋中,将袋子扎紧,形成了一个密闭容器这种小颗粒的直径在大约1-10mm之间,其中含有重量为0.35%的未反应甲醛该泡沫中所含的湿度是重量的75%实施例2在一个兽医院,一只怀孕的母猫被进行了卵巢切除手术,这其中切除了6个胎子和该母猫的子宫胎子、子宫以及有关的废物和血都被放到一个红的塑料袋中,然后再在塑料袋中加一大把上述聚酰胺塑料泡沫颗粒这些小颗粒足够吸收该废物表面上出现的液体,并且产生一个薄的颗粒覆盖层(大约5-10mm厚)用绳子将袋子系住使袋子密封,并在室温下保存7天,再打开袋子发现没有恶臭味,废物只有一点腐烂的迹象与此相反,当把一个类似的废物存放24小时,而不加这些聚酰胺塑料颗粒时,在类似的状况下,出现了强烈的恶臭味和很明显的腐烂实施例3在同一个兽医院中,将一个剧烈腹泻的狗的带有臭味的排泄物放入一个帘状罩下的容器中,用上述聚酰胺塑料颗粒将排泄物覆盖住,形成了一个3-6mm厚的覆盖层,该液态废物基本上被吸收了,几分钟以后臭味就消失了在室温下存放一夜,容器中的废物仍没有臭味实施例4在兽医院和医疗研究实验室中的一般情况下,死了的动物在处理之前都是在冷冻下贮存,以避免产生令人讨厌的恶臭和腐烂当将一只死猫装入一红色塑料制成的废物处理袋中,并用一层上述聚酰胺塑料泡沫颗粒覆盖住时,在室温下(23℃)贮存24小时,没有发现明显的腐烂或恶臭味当用各种死了的动物,包括狗、老鼠和仓鼠,重复上面的实验时,结果会基本上一样实施例5在一个动物火葬场,在火化之前,一只死狗在室温下已经在一个敞开的55加仑大小的圆桶中贮存了几天这只死狗已经出现了令人讨厌的臭味,而且也已腐烂当用一层厚度为2或3英寸的塑料泡沫颗粒覆盖在该死狗身上时,该臭味就会消失实施例6在医院用一端敞开的放在一硬纸盒内的红色塑料废物处理袋(床袋)来处理医疗废物这些袋子放在每一个病人的床边病人将一天中的医疗废物,包括绷带、用过的注射器、用过的毛巾和餐巾以及类似物都装进该床袋中,每天取走该床袋去处理掉当在每一个袋中投放一或二把这种实施例1中所说的潮湿的聚酰胺塑料泡沫时,这些袋子可以在床边存放两天,而不产生令人讨厌的臭味或难看的外观这里所用的术语和措词用来作为本说明书的范围,但是,应当知道各种各样的变换是可能的也可以认为,打算用下面的权利要求来覆盖本发明所描述的所有普遍和特殊的技术特征,以及本发明范围的所有描述,只是由于语言上的原因,本发明范围的所有描述可能有些遗漏
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专利名称:聚酰胺塑料和用其保存生物废料的方法一种用于处理通常贮存在室内的生物废料的固体颗粒状尿素甲醛泡沫,它是通过缓慢而连续地释放出一定量的甲醛来起作用的,其释放出来的量,对微生物有害,而对人是无害的,这种泡沫可以吸收液体,所产生的固态废物可以用土地填埋的方法来处理,消除废物的臭味。
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