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COMPOSITION DÉSINFECTANTE
La présente invention concerne une composition désinfectante
aqueuse.
Le domaine d'application préféré de la composition selon l'invention,
qui sera plus particulièrement développé dans la présente description, est la
désinfection des lieux où sont prodigués des soins aux malades, tels que les
hôpitaux, dans lesquels il est notamment particulièrement important de lutter
contre la prolifération des infections nosocomiales. Ce domaine d'application
n'est cependant nullement restrictif de l'invention, la composition qu'elle
propose trouvant de façon générale application dans tous les lieux où il peut
être nécessaire de nettoyer et de désinfecter une surface ou des objets ou
appareils, par exemple dans l'industrie agro-alimentaire, les magasins, les
restaurants, ou même chez les particuliers. On entend ici par désinfection,
l'application sur des surfaces inertes d'une composition éliminant les micro-
organismes présents sur ces surfaces.
Les infections nosocomiales sont causées par des microbes et des
virus, et plus particulièrement, pour la grande majorité d'entre elles, par
trois
types de germes bien identifiés, à savoir les bactéries Escherichia cou,
Pseudomonas aeruginosa et Staphylococcus aureus. Il existe dans le
commerce de nombreuses compositions désinfectantes visant à détruire les
souches bactériennes, par l'action d'agents désinfectants, dits biocides ou
germicides, qu'elles contiennent. La plupart de ces compositions requièrent un
rinçage à l'eau claire de la surface sur laquelle elles ont été appliquées,
après
un temps d'application suffisamment long pour assurer la destruction des
micro-organismes susceptibles d'être présents sur cette surface.
Cependant, on constate souvent que de tels produits, même s'ils
présentent intrinsèquement une bonne capacité désinfectante, sont utilisés par
le personnel de nettoyage de manière insatisfaisante, de telle sorte qu'ils ne
peuvent développer entièrement leur efficacité.
La présente invention vise à proposer une composition désinfectante
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qui présente une forte efficacité en terme d'activité biocide, en même temps
qu'elle favorise son utilisation par l'utilisateur selon les préconisations
assurant
sa pleine efficacité.
A cet effet, elle propose une composition désinfectante aqueuse, de
pH donné, qui contient au moins un agent désinfectant, et qui comporte en
outre un composé halochromique présentant un virage à un pH inférieur au pH
de la composition, et dont la forme acide est incolore, et un réactif dit de
contrôle du pH, qui est apte à provoquer une diminution du pH de la
composition, lorsqu'il est soumis à des conditions particulières déterminées,
de
préférence à la température ambiante, jusqu'à une valeur inférieure ou égale
au pH du virage du composé halochromique.
Le réactif de contrôle du pH désigne ici tout composé qui est stable
dans la composition et qui est susceptible, lorsqu'il est soumis à des
conditions
particulières déterminées, de subir une transformation, notamment au contact
de l'air, donnant lieu à une diminution du pH de la composition qui soit
suffisante pour abaisser ce dernier à une valeur inférieure ou égale au pH du
virage du composé halochromique, de manière à provoquer le changement de
couleur de celui-ci. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, le
réactif de contrôle du pH est une base s'éliminant au contact de l'air,
notamment une base volatile à la température ambiante, ou un précurseur
d'une telle base. On entend ici par s'éliminant le fait que la base se
transforme
au contact de l'air, pour donner une espèce moins basique, ou qu'elle
s'évapore.
A l'exception du composé halochromique, les différents ingrédients de
la composition selon l'invention sont tous de préférence incolores, de manière
à ne pas interférer avec la coloration due à ce composé particulier.
Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, en liaison avec
le pH donné de la composition, le composé halochromique et le réactif de
contrôle du pH sont choisis de telle sorte, et sont présents dans la
composition
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dans des concentrations telles, que lorsque la composition est appliquée,
notamment en fine couche, sur un support à l'air libre, le composé
halochromique se décolore sensiblement entièrement, jusqu'à devenir
sensiblement incolore, en un temps prédéterminé de sorte à témoigner d'une
action désinfectante satisfaisante de l'agent désinfectant. Ce dernier est
classique en lui-même, et choisi pour son efficacité d'élimination des micro-
organismes.
Un composé halochromique selon l'invention est de façon classique un
indicateur chimique coloré, c'est-à-dire un composé dont la coloration varie
en
fonction du pH. Le virage exprime le changement de coloration du composé,
qui s'effectue à un pH ou dans une zone de pH donnée. On parle pour de tels
composés d'une forme acide, qui est la forme existant dans les zones de pH
inférieur au pH du virage, et d'une forme basique, qui à l'opposé est la forme
existant dans les zones de pH supérieur au pH du virage.
Le composé halochromique selon l'invention est avantageusement
choisi de manière à d'une part, en liaison avec le pH de la composition,
changer de couleur à une valeur de pH inférieure à ce pH donné, mais
cependant relativement proche, c'est-à-dire de préférence avec un écart
inférieur ou égal à 0,2 unités de pH, et d'autre part à présenter une forme
acide
incolore. Il est associé à un réactif apte à provoquer une diminution du pH de
la
composition, notamment à une base ou un de ses précurseurs présentant la
capacité de se vaporiser et/ou de se carbonater, de préférence rapidement,
c'est-à-dire en quelques minutes, à l'air libre et à la température ambiante.
On
entend ici par température ambiante une température comprise entre 18 et
25 C. Ainsi, lorsque la composition selon l'invention est appliquée en couche
fine sur une surface à désinfecter, la vaporisation ou la carbonatation de la
base en contact avec l'air ambiant induit une diminution du pH de la
composition. Ce pH, en diminuant, atteint la valeur du pH de virage du
composé halochromique, ce qui provoque la décoloration de ce dernier. Les
concentrations en réactif de contrôle du pH et en composé halochromique sont
avantageusement choisies selon l'invention de manière à ce que la
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décoloration soit sensiblement totale au bout d'un temps prédéterminé, c'est-à-
dire qu'elle ne soit sensiblement plus perceptible visuellement.
Selon l'invention, le temps prédéterminé pour la décoloration
correspond avantageusement au temps nécessaire à l'agent biocide pour
produire pleinement son effet, c'est-à-dire pour assurer la destruction totale
des
germes présents sur la surface traitée. Ainsi, la couleur de la composition
appliquée en fine couche sur une surface à désinfecter constitue un repère
visuel permettant à l'utilisateur de savoir si l'agent désinfectant a ou non
eu le
temps de produire efficacement son action. De colorée lors de l'application,
la
composition se décolore au fur et à mesure de la transformation du réactif de
contrôle du pH, par exemple de l'évaporation de la base volatile. Lorsqu'elle
est
devenue sensiblement incolore, le personnel de nettoyage sait que la surface
peut être rincée sans crainte : elle a été efficacement désinfectée.
En outre, le fait que la composition selon l'invention soit initialement
colorée constitue également avantageusement un repère visuel lors de
l'application, qui permet de s'assurer que la surface à désinfecter a été
entièrement recouverte par la composition, et qu'aucune zone, même de petite
taille, n'a été oubliée. De plus, l'application ultérieure sur cette surface
d'une
solution basique quelconque permet de recolorer la composition. Il est ainsi
possible de vérifier, en cas de doute, bien après la première application
(mais
avant le rinçage) si la surface a bien été traitée par la composition selon
l'invention.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le composé
halochromique et le réactif de contrôle du pH présentent des propriétés
telles,
respectivement en terme de pH du virage pour le premier et de capacité de
diminution du pH à la température ambiante pour le second, et sont présents
dans des concentrations telles, que lorsque la composition est appliquée en
fine couche sur un support à l'air libre, ledit composé halochromique se
décolore sensiblement entièrement, jusqu'à devenir visuellement incolore, en
un temps compris entre 3 et 30 minutes, de préférence entre 4 et 15 minutes,
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de préférence encore entre 4 et 6 minutes, et préférentiellement environ égal
à
minutes. Le choix d'une telle durée de temps pour atteindre une décoloration
sensiblement complète permet avantageusement d'appliquer l'invention à un
grand nombre d'agents désinfectants, en visant la grande majorité des micro-
5 organismes existants. Les agents désinfectants classiques présentent en
effet
généralement une efficacité sensiblement totale d'action en trois à trente
minutes selon les micro-organismes visés, et pour la plupart en environ cinq
minutes.
Suivant une caractéristique avantageuse de l'invention, la composition
présente un pH basique, de préférence supérieur ou égal à 9,5.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, le composé
halochromique est la thymolphtaléine. La quantité de cet indicateur coloré
présente dans la composition se situe entre 0,020% et 0,050%, de préférence
entre 0,025% et 0,035%, en poids du poids total de la composition. La
thymolphtaléine présente avantageusement une zone de virage se situant dans
le domaine basique, plus précisément entre 9,3 et 10,6 unités de pH, ce qui la
rend tout à fait adaptée à son utilisation conformément à l'invention dans des
compositions désinfectantes de pH compris environ entre 9,5 et 10,5. Cette
zone de virage encadre alors en effet le pH de la composition, si bien que la
décoloration de la composition appliquée en fine couche à l'air libre se
produit
rapidement, dès qu'une petite quantité du réactif de contrôle du pH a produit
son effet.
Enfin, la forme acide de la thymolphtaléine est avantageusement
incolore tandis que sa forme basique est de couleur bleue, et suffisamment
vive pour la rendre parfaitement visible à l'oeil nu lorsqu'elle est
incorporée,
dans la plage de concentrations préconisée par l'invention, dans une
composition de pH compris environ entre 9,5 et 10,5.
L'invention ne se limite pas, en tant que composé halochromique, à la
thymolphtaléine. D'autres composés dont le pH de virage est légèrement
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inférieur au pH de la composition selon l'invention peuvent également être
utilisés. A titre d'exemple non limitatif, on peut également utiliser dans le
cadre
de l'invention la phénolphtaléine, qui présente une zone de virage comprise
entre 8,2 et 10 unités de pH et dont la forme acide est incolore et la forme
basique est rose, ou encore le bleu de thymol dans sa deuxième zone de
virage, située entre 8,0 et 9,6 unités de pH, ou bien encore d'autres composés
de la famille des phtaléines connus en soi de l'homme du métier, et présentant
un virage à pH légèrement inférieur à 9,5.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, le réactif de
contrôle du pH de la composition est un sel d'ammonium, de préférence un sel
d'ammonium d'acide faible, tel que l'acétate d'ammonium, ou l'hydroxyde
d'ammonium, et il est présent en quantité comprise entre 0,01% et 0,2% en
poids du poids total de la composition. L'hydroxyde d'ammonium, ou
ammoniaque, NH4OH, est avantageusement une base faible, donc adaptée
aux compositions de pH compris environ entre 9,5 et 10,5 conformément à un
mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention. Le pKa du couple
NH4/NH3, qui est de 9,2, est alors proche du pH d'une telle composition, ce
qui
signifie que l'on est proche dans cette dernière de l'équilibre entre les deux
formes acide et basique, avec un léger déplacement de l'équilibre vers la
forme
basique NH3. Cette forme basique est, de façon avantageuse, très volatile.
Elle
est également éliminable par carbonatation à l'air de l'hydroxyde d'ammonium.
Cependant, l'utilisation de l'ammoniaque n'est pas limitative de l'invention,
qui
n'exclut pas d'autres sels d'ammonium, par exemple l'acétate d'ammonium, ou
d'autres bases volatiles telles que les amines basiques de faible masse
moléculaire par exemple, telles que la méthylamine issue d'un sel de
méthylammonium, en tant que base volatile définie conformément à l'invention.
La vitesse de changement de couleur de la composition selon
l'invention appliquée en film liquide à l'air libre dépend notamment de la
concentration du sel d'ammonium qui permet la libération de l'ammoniac NH3
dans la solution et de la vitesse de d'évaporation de celui-ci. On ne
préjugera
pas ici des phénomènes exacts expliquant la diminution du pH de la
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composition selon l'invention, à l'origine de la décoloration du composé
halochromique. Cependant, on peut penser qu'interviennent au moins les
mécanismes suivants.
D'une part, il est probable que l'hydroxyde d'ammonium en solution
dans l'eau se dissocie et réagit comme suit, pour générer de l'ammoniac NH3
dans la solution : NH4OH 1¨ NH4+ + OH- ¨
NH4+ + OH- ¨' NH3-'-H20
NH3, très volatil, s'évapore rapidement à l'air libre, ce qui a pour effet de
faire
diminuer le pH de la solution.
D'autre part, on peut penser que l'hydroxyde d'ammonium réagit en
outre avec le dioxyde de carbone atmosphérique pour générer du carbonate
d'ammonium, selon la réaction :
2 NH4 + + 2 OH- + CO2 ¨ (NH4)2CO3 + H20
Ce phénomène a pour effet d'abaisser la concentration en NH4OH
dans la composition, et donc d'induire également la diminution de la basicité
de
la solution.
De façon tout à fait avantageuse, lorsqu'un certain volume de la
composition selon l'invention est contenu dans un récipient fermé, la
diminution
du pH par élimination de la base ne se produit pas, ou très peu, si bien que
la
composition ne se décolore pas lors de son stockage dans un tel récipient,
mais uniquement lorsqu'elle est appliquée en fine couche à l'air libre.
Le rapport molaire entre la thymolphtaléine et le sel d'ammonium est
de préférence compris entre 2 et 10.
De préférence, l'agent désinfectant présent dans la composition est un
sel d'ammonium quaternaire, préférentiellement du chlorure de benzalkonium,
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aussi appelé chlorure de benzyl alkonium. Celui-ci est présent dans la
composition en une quantité comprise entre 0,02% et 5% en poids du poids
total de la composition. Tout autre agent désinfectant classique en lui-même,
et stable à pH basique, entre également dans le cadre de l'invention, par
exemple l'iodure de benzyl alkonium.
Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, le composé
halochromique, qui se présente généralement en lui-même sous forme solide,
est solvate dans une solution d'un solvant polaire miscible à l'eau, par
exemple
d'éthanol. Le rapport massique entre ledit composé halochromique et l'éthanol
est compris entre 0,1% et 1%, de préférence compris entre 0,45% et 0,75%.
Pour atteindre un objectif supplémentaire de l'invention qui est de
fournir une composition désinfectante la mieux adaptée possible au nettoyage
des surfaces, la composition selon l'invention comporte en outre de préférence
au moins un agent détergent, de préférence du type d'un alcool gras éthoxylé,
ou de façon générale tout type d'agent tensioactif non ionique.
La composition selon l'invention peut également comporter un ou
plusieurs agents désincrustants, tels que des phosphonates ou des
polyphosphonates, qui permettent d'agir sur les impuretés incrustées dans des
pores de la surface à traiter, et / ou un ou des agents nettoyants, tels que
des
carbonates, par exemple le carbonate de sodium, dans des quantités
classiques en elles-mêmes.
Enfin, l'invention vise également à assurer une désinfection efficace de
toutes surfaces, même inclinées ou accidentées. Ainsi, dans des modes de
réalisation préférés de l'invention, la composition présente une capacité
élevée
d'étalement et de mouillabilité des surfaces sur lesquelles elle est
susceptible
d'être épandue, qui favorise sa rétention sur de telles surfaces inclinées ou
accidentées.
La composition selon l'invention est en outre de préférence
conditionnée dans un récipient équipé d'un pulvérisateur apte à générer de la
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mousse, de préférence une mousse abondante. A titre d'exemple, le
pulvérisateur peut être un pulvérisateur portatif à gâchette, couramment
disponible dans le commerce, qui présente de préférence un embout
comprenant deux systèmes de pulvérisation pour la composition : l'un, apte à
projeter la composition en fines gouttelettes, étant particulièrement adapté
pour
l'application de la composition sur les surfaces horizontales et lisses, et le
second étant apte, en même temps que la projection de la composition, à
libérer de la mousse de façon à permettre à la composition de mieux adhérer
aux surfaces, mêmes inclinées par rapport à l'horizontale.
Dans des modes de réalisation différents de l'invention, la composition
désinfectante aqueuse selon l'invention est formée de deux solutions
distinctes
qui sont stockées à l'écart l'une de l'autre, dont une première solution de pH
donné contenant au moins un agent désinfectant et un composé
halochromique selon l'invention, et une seconde solution contenant le réactif
de
contrôle du pH. Ces deux solutions sont mélangées extemporanément au
moment de l'application, par exemple de la pulvérisation, sur une surface à
traiter. Dans de tels modes de réalisation, le réactif de contrôle du pH est
avantageusement choisi pour libérer, au pH de la première solution, dans un
temps adéquat pour témoigner de l'action désinfectante de l'agent
désinfectant,
une substance provoquant une diminution du pH de la composition ainsi
reconstituée jusqu'à une valeur inférieure ou égale au pH du virage du
composé halochromique.
Préférentiellement, lorsque la première solution présente un pH
basique, notamment compris entre 9,5 et 10,5, le réactif de contrôle du pH est
un ester, qui est hydrolysé dans ce milieu basique pour libérer un acide qui
tend à faire diminuer le pH de la composition, ce qui provoque par conséquent
la décoloration du composé halochromique.
La composition selon l'invention est de préférence dans ce cas
conditionnée dans un flacon à deux réservoirs contenant respectivement la
première et la seconde solution, et d'un système de pulvérisation assurant le
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mélange des deux solutions lors de la pulvérisation ou sur la surface à
traiter.
Dans d'autres modes de réalisation, le réactif de contrôle du pH est
encapsulé dans des capsules inertes qui sont dispersées dans la composition
aqueuse selon l'invention. Cette dernière est associée à des moyens de
pulvérisation aptes à assurer dans le même temps la désintégration des
capsules, de manière à provoquer le mélange des différents composés au
moment de l'utilisation de la composition selon l'invention pour désinfecter
une
surface.
L'invention s'exprime également en un procédé de désinfection d'une
surface au moyen de la composition selon l'invention, qui comprend les étapes
consistant à appliquer, notamment par pulvérisation, une fine couche de
composition sur ladite surface, puis, lorsqu'il est observé à l'oeil nu une
décoloration sensiblement complète de la composition, à éliminer ladite
composition de ladite surface par rinçage ou essuyage humide.
L'invention sera maintenant plus précisément décrite dans le cadre de
l'exemple de réalisation préféré ci-après, donné à simple titre illustratif et
nullement limitatif de l'invention.
A titre d'exemple, un procédé de fabrication d'une composition selon
l'invention se décompose en deux étapes. Dans une première étape, il est
préparé une solution aqueuse comprenant des ingrédients à propriétés
désinfectantes et de préférence nettoyantes, classiques en eux-mêmes. A
cette solution est ensuite ajoutée une préparation contenant un composé
halochromique ainsi qu'un réactif de contrôle du pH conformes à l'invention,
en
solution dans un solvant.
Le réactif de contrôle du pH est dans cet exemple choisi sous forme
d'un précurseur d'une base s'éliminant à l'air libre, l'hydroxyde d'ammonium.
On prépare de la sorte 1 litre d'une composition désinfectante selon
l'invention, de pH environ égal à 10,5, en mélangeant dans de l'eau les
quantités suivantes des composés ci-après, exprimées en pourcentage en
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poids du poids total de la composition :
Eau 93,27 %
Carbonate de sodium 0,186 %
Phosphonates 0,465 %
Alcool gras éthoxylé 91/6 0,28 %
Alcool gras éthoxylé 91/8 0,28 %
Chlorure de benzalkonium 0,325 %
Hydroxyde d'ammonium 0,09 %
Alcool éthylique 4,65 %
Thymolphtaléine 0,028 %
Parfum 0,1 %
Dans cette composition, le carbonate de sodium joue le rôle d'agent
nettoyant, le phosphonate est un agent désincrustant, les alcools gras
éthoxylés présentent une fonction détergente. L'agent biocide selon
l'invention
est le chlorure de benzalkonium, qui présente, de façon connue en soi, une
action létale sur les germes bactériens en un temps d'environ cinq minutes.
La thymolphtaléine est quant à elle un composé halochromique, de
zone de virage à pH de 9,3 à 10,6.
Après mélange des différents ingrédients, la composition ainsi obtenue
est de couleur bleue soutenue. Le rapport en poids de la thymolphtaléine par
rapport à l'éthanol y est environ égal à 0,6%.
Cette composition est conditionnée dans un récipient portatif à
pulvérisateur comprenant un embout avec deux systèmes de pulvérisation de
la composition.
Des essais de stockage montrent que cette composition garde sa
couleur bleue pendant une durée supérieure à deux mois, même après des
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ouvertures quotidiennes du récipient, toujours suivies de sa refermeture.
Afin de tester la capacité de décoloration de cette composition en liaison
avec son efficacité de désinfection, on utilise des échantillons de trois
souches
de germes responsables d'infections nosocomiales : Esche richia cou,
Pseudomonas aeruginosa et Staphylococcus aureus.
On dépose et on étale des colonies de chacun de ces germes sur une
paillasse lisse et plate à l'air libre, sur laquelle on pulvérise ensuite, par
un
embout favorisant la formation de fines gouttelettes, la composition
désinfectante selon l'invention, qui présente initialement une couleur bleue,
en
une fine couche. Cette expérience est réalisée à une température dans la pièce
environ égale à 20 C.
On observe une décoloration progressive de la composition déposée sur
la surface. Après une durée de cinq minutes environ, la composition est
devenue sensiblement incolore à l'oeil. Trois ventouses collantes sont alors
appliquées sur la paillasse, respectivement aux trois endroits où les souches
ont été déposées. Un prélèvement est effectué sur chaque ventouse, puis mis
en culture dans un milieu gélose spécifique de chaque souche. On n'observe
aucun développement de colonies dans aucun des milieux.
Cet essai démontre clairement une efficacité complète de désinfection
de la surface dans un temps qui correspond à celui de la décoloration de la
composition selon l'invention. Cette décoloration constitue ainsi un témoin
visuel fiable de l'efficacité de la désinfection.
La description ci-avant illustre clairement que par ses différentes
caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les
objectifs
qu'elle s'était fixés. En particulier, elle fournit une composition
désinfectante qui
facilite pour l'utilisateur son utilisation dans des conditions optimales
permettant
une efficacité d'action assurant l'éradication totale des germes. L'invention
s'inscrit dans un effort global de réduction des risques de transmission
d'infections, et offre une sécurité supplémentaire quant à l'éradication des
germes.
