CN101803610A

CN101803610A - 自调控型二氧化氯组合物及其在烟草仓储中的应用

Info

Publication number: CN101803610A
Application number: CN 201010130906
Authority: CN
Inventors: 高源�; 刘迎春
Original assignee: BEIJING OKEANOS TECH Co Ltd
Current assignee: BEIJING OKEANOS TECH Co Ltd
Priority date: 2010-03-22
Filing date: 2010-03-22
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2030-03-22
Also published as: CN101803610B

Abstract

本发明涉及一种自调控型二氧化氯组合物，所述自调控型二氧化氯组合物的有效组分由重量比为1∶1～5∶10～500的二氧化氯母体、固体酸和高吸水性材料组成，该组合物可用于烟草仓储中的防霉杀虫，同时能够保证烟草的含水量。与现有技术相比，本发明提供的自调控型二氧化氯组合物安全、稳定、使用灵活、对环境无污染；而且该组合物是依靠空气湿度来调控二氧化氯气体的释放速度和浓度而起效的，使用简单易行，成本低廉，一方面可有效地用于烟草仓储中的防霉杀虫，另一方面不会影响烟草的质量。

Description

自调控型二氧化氯组合物及其在烟草仓储中的应用

技术领域

本发明涉及消毒剂技术领域，具体的说，涉及一种自调控型二氧化氯组合物及其应用，尤其是一种通过空气湿度调控二氧化氯浓度的自调控型二氧化氯组合物及该组合物在烟草仓储中防霉杀虫的应用。

背景技术

二氧化氯是目前公认的一种高效、低毒、快速、广谱的第四代新型杀菌消毒剂，以极强的杀菌力、不致癌、无二次污染的特性被世界卫生组织(WHO)列为A1级消毒剂，因其对细菌、真菌、病毒、芽孢有100％的杀灭率，经美国环境保护署(EPA)和食品药物管理局(FDA)批准，用于食品保鲜、加工、饮用水的消毒、杀菌、除臭以及工业、农业及医疗卫生中。限制二氧化氯应用的主要原因是因为其水溶液不稳定，受热或遇光易分解，常温下只能保存8小时，很难长期储存。市场上所有的二氧化氯产品其实都是二氧化氯前体，必须经过活化，现做现用。

在烟草仓储过程中，病虫害及霉变每年造成我国烟草原料损失近十亿元。烟草商品具有较强的吸湿性，在储存过程中，极易吸收水分，发热，滋生霉菌，进而引起霉变，使烟草商品霉坏变质，失去使用价值。目前烟草商品霉变防救遵循“以防为主，防救结合”的方针。由于霉菌的繁殖与环境条件之间表现出“适宜则旺盛；不适宜则生存；恶劣则死亡”的特点，因此，烟草贮保中需要努力排除适宜条件，控制不适宜条件和创造恶劣条件，预防霉变。这一方针必然要求极其苛刻的存储条件，要严格控制空气湿度和温度，仓储成本过高，技术要求严格。

烟仓害虫是指在烟仓内及存烟场所为害烟叶和烟草制品的多种害虫，在我国，烟仓害虫有30多种，其中危害性最严重的主要有烟草甲和烟草粉螟两种，部分地区大谷盗为害较重。烟仓害虫对储存期烟叶所造成的损失较大，轻则降低等级，重则造成烟叶完全不能使用。目前国内外控制烟草仓储病虫害的主要方法是利用磷化氢以及其它农药进行熏蒸处理。但使用农药杀灭病虫害，产品中会有农药残留，同时也污染环境，影响操作人员健康。另外，使用磷化氢熏蒸不仅存在火灾隐患，同时磷化氢本身是剧毒气体，当空气中气体浓度为0.14mg/L时可致人死亡，对操作人员和附近的牲畜都存在着生命危险。而且无论是用农药还是用磷化氢，目前都已经发现了耐药性问题，不能连续有效的杀灭害虫，易形成新的虫害。

因此，在烟草仓储过程中，寻找一种低成本、绿色无公害的防霉杀虫的方法已成为迫切的需要。

为了解决上述问题，本发明提供一种安全有效的自调控型二氧化氯组合物，并将其应用于烟草仓储的防霉杀虫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自调控型二氧化氯组合物，其有效组分由重量比为1∶1～5∶10～500的二氧化氯母体、固体酸和高吸水性材料组成。

其中，所述二氧化氯母体包括亚氯酸盐和稳定性二氧化氯中的一种或多种，优选亚氯酸盐，更优选亚氯酸钠；

所述的固体酸包括柠檬酸、酒石酸、硼酸、草酸、葡萄糖酸、硫酸氢钠中的一种或多种，优选柠檬酸；

所述的高吸水性材料包括市售或自制的高吸水性树脂或高吸水性纤维的一种或多种，其材质选自高吸水性碳水化合物、丙烯酸、丙烯腈或聚乙烯醇，优选由高吸水性碳水化合物或聚乙烯醇制备的高吸水性树脂或高吸水性纤维，该类高吸水性纤维和高吸水性树脂可通过市购获得，也可以采用现有技术自制；

其中所述高吸水性碳水化合物包括：淀粉、纤维素、壳聚糖及其衍生物、海藻酸钠、琼脂、果胶、葡聚糖中的一种或多种；优选纤维素、壳聚糖及其衍生物中的一种或多种。

利用高吸水性碳水化合物或聚乙烯醇制备高吸水性树脂或高吸水性纤维的方法可采用现有的常规方法制备；一般来说，如所述组合物中采用的高吸水性材料是高吸水性碳水化合物制成的高吸水性树脂时，可将组合物的各成分(二氧化氯母体、固体酸、高吸水性碳水化合物)，以及与二氧化氯母体的重量比为0.1～10∶1的激发剂混合，以制备出高吸水性树脂的同时制备出所述二氧化氯组合物。所述激发剂可从现有技术出发，根据高吸水性碳水化合物的不同来选择。

本发明所述的自调控型二氧化氯组合物可以根据不同的需要采用各种剂型，常用的剂型优选凝胶剂、粉剂等。

本发明所提供的自调控型二氧化氯组合物的自调控是这样实现的，高吸水性材料吸收空气中的水分子，传递给固体酸和二氧化氯母体，二者在水的作用下发生化学反应释放出二氧化氯气体。因此二氧化氯的释放量是通过空气湿度进行调控的，一般，当空气相对湿度大于5％时，高吸水性材料吸水，开始释放二氧化氯气体，所释放的二氧化氯气体的浓度随空气相对湿度增加而增加，随空气相对湿度减少而减少，所释放的二氧化氯气体的浓度范围是0.01ppm-500ppm。

本发明所提供的自调控型二氧化氯组合物可以通过如下方法制备：

方法1：

将稳定性二氧化氯，固体酸、高吸水性碳水化合物和激发剂按比例为1∶1～5∶10～500∶0.1～10均匀混合，使高吸水性碳水化合物在激发剂的作用下形成凝胶型高吸水性树脂，同时各组分混合成为凝胶剂自调控型二氧化氯组合物。

方法2：

将二氧化氯母体，固体酸和高吸水性树脂按照1∶1～5∶10～500的比例均匀混合，研磨成粉装，真空包装，即成为粉剂自调控型二氧化氯组合物。

粉剂自调控型二氧化氯组合物还可以采用纳米微球或微胶囊技术制备。

方法3：

将二氧化氯母体，固体酸，高吸水性纤维按1∶1～5∶10～500的比例与混纺成棉，用吸水透气性材料包装。

本发明的另一个目的是提供自调控型二氧化氯组合物在烟草仓储中防霉杀虫的应用。

所述应用可以各种常用的方式实现，优选的，可将本发明所述的自调控型二氧化氯组合物放置于烟垛周围实现；或将所述的自调控型二氧化氯组合物与烟草按1∶100-1000000的比例混合来实现。

具体的说，是利用本发明所述的自调控型二氧化氯组合物在烟草仓储过程中防止烟草仓储中发生霉变和虫害。

所述的自调控型二氧化氯组合物中的高吸水性材料可以吸收烟草当中的水分，使烟草的含水量维持在10％-15％范围内，同时所释放的二氧化氯气体可以通过害虫气门、呼吸道进入虫体，引起呼吸障碍和积累中毒死亡，二氧化氯的强氧化性、刺激性使害虫的感觉器官、体表等受到损伤，致使功能障碍而死亡；还可以杀灭虫卵上附着的真菌，使幼虫孵化时无法摄取营养，从而有效的杀灭烟草甲虫和烟草名伶的虫卵、幼虫和成虫，从而有效防止烟草发霉。

另外，所述应用是在烟草仓储过程中使用自调控型二氧化氯组合物，使烟草的含水量维持在10％-15％范围内。

本发明所述应用可通过调控空气湿度来控制所述自调控型二氧化氯组合物所释放的二氧化氯气体，一般当空气相对湿度大于5％时开始释放二氧化氯气体，其浓度随空气相对湿度增加而增加，随空气相对湿度减少而减少；所释放的二氧化氯气体的浓度范围一般可控制在0.01ppm-500ppm，实验证明，空气相对湿度和二氧化氯气体的浓度关系如表1所示。

表1 空气湿度对二氧化氯释放浓度的影响

空气相对湿度	5％	10％	20％	50％	80％	100％
空气相对湿度	5％	10％	20％	50％	80％	100％	二氧化氯浓度	0.1ppm	10ppm	30ppm	100ppm	300ppm	500ppm

实验证明，所释放的二氧化氯气体浓度达到0.01-10ppm时，对霉菌的杀灭率可以达到95％以上，二氧化氯气体浓度超过10ppm时，对霉菌的杀灭率可以达到100％，因此可以有效的防止烟草发霉。所释放的二氧化氯气体浓度达到0.01-50ppm时，对烟草甲虫、烟草粉螟的的虫卵杀灭率可以达到95％以上，二氧化氯气体浓度超过50ppm时，对烟草甲虫、烟草粉螟的的虫卵、幼虫和成虫的杀灭率达到100％，实验结果见表2所示。

表2 二氧化氯杀灭霉菌效果

霉菌	杀灭率(0.01-5ppm，90秒)	杀灭率(10ppm，90秒)	杀灭率(50ppm，90秒)
霉菌	杀灭率(0.01-5ppm，90秒)	杀灭率(10ppm，90秒)	杀灭率(50ppm，90秒)	黑曲霉	96.111％	99.999％	99.9999％
烟曲霉	97.638％	99.999％	99.9999％	黑曲霉	96.111％	99.999％	99.9999％
烟曲霉	97.638％	99.999％	99.9999％	黄曲霉	96.669％	99.999％	99.9999％

霉菌	杀灭率(0.01-5ppm，90秒)	杀灭率(10ppm，90秒)	杀灭率(50ppm，90秒)
霉菌	杀灭率(0.01-5ppm，90秒)	杀灭率(10ppm，90秒)	杀灭率(50ppm，90秒)	青霉菌	97.264％	99.999％	99.9999％

同时，本发明所述的自调控型二氧化氯组合物中的高吸水性材料可以吸收烟草当中的水分，使烟草的含水量维持在10％-15％范围内。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明提供的自调控型二氧化氯组合物是依靠空气湿度调控二氧化氯气体的释放速度和浓度，不需要现配现用，也避免了复杂的气体缓释技术，技术原理简单易行，成本低廉。

(2)本发明提供的自调控型二氧化氯组合物可以根据用途制成不同的剂型，还可以固定在聚合物载体上，使用灵活。

(3)本发明提供的自调控型二氧化氯组合物安全、稳定、对环境无污染、对人和牲畜无害。

(4)本发明将自调控型二氧化氯组合物应用于烟草仓储，防霉杀虫效率高，对霉菌的杀灭率达到95％以上，对烟草甲虫、烟草粉螟的的虫卵、幼虫和成虫的杀灭率达到90％以上，且无残留，无毒无害，一年内有效，不需更换。

(5)本发明将自调控型二氧化氯组合物应用于烟草仓储，灵活方便，不需人为熏蒸和控制，不需要严格控制烟草仓库的空气湿度和温度，不需要建设存储条件苛刻的仓库，可节约烟草仓储的人力、物力成本50％以上，有利于提高烟草企业的经济效益。

(6)本发明将自调控型二氧化氯组合物应用于烟草仓储，所释放的二氧化氯可以部分降解烟草中残留的农药、化肥及生物激素等有害成分，缩短烟草醇化时间，降低尼古丁、焦油等有害物质的含量，并且不会影响烟草的质量。

具体实施方式

二氧化氯在不同空气湿度下的释放浓度测试：控制室温25℃，相对湿度5-100％，二氧化氯组合物的用量为100g/200M³，用气体二氧化氯测试仪测定空气中的二氧化氯浓度，结果见上述表1。

按照中国卫生部2002版的《消毒技术规范》方法，考察二氧化氯杀灭霉菌的效果，结果见上述表2。

实施例1

配方：亚氯酸钠(市售)：100g

柠檬酸(市售)：150g

高吸水性树脂(市售，青岛福林工贸有限公司，主要成分为纤维素)：1000g。

将亚氯酸钠，柠檬酸和市售高吸水性纤维素树脂均匀混合，研磨成粉装，真空包装，制成的自调控型二氧化氯组合物。

取制成的自调控型二氧化氯组合物0.4kg，在200M³存有400kg烟草的空间中，将自调控型二氧化氯组合物与烟草按1∶100000的比例混合后，在烟包中接入烟草甲和烟草螟蛾的虫卵(1g/kg)、幼虫(50个/kg)和成虫(50个/kg)。

控制室温25℃，相对湿度30-50％，每30天抽检一次，共12次，害虫死亡率100％，未检出霉菌，经过检验，烟草品质保持不变，烟草的的含水量维持在10％-15％范围内。

实施例2

配方：

稳定性二氧化氯(市售，2％，山东省泰和水处理有限公司)：30wt％；

酒石酸(市售)：3wt％；

海藻酸钠(市售)：66.9wt％；

激发剂：盐酸0.1wt％(按有效成分HCl计)。

将稳定性二氧化氯，固体酸、海藻酸钠和激发剂均匀混合，静置十分钟，形成凝胶型高吸水性树脂。

取制成的自调控型二氧化氯组合物40g，在200M³存有400kg烟草的空间中，将自调控型二氧化氯组合物与烟草按1∶1000的比例混合后，在烟包中接入烟草甲和烟草螟蛾的虫卵(1g/kg)、幼虫(50个/kg)和成虫(50个/kg)。

控制室温25℃，相对湿度60-90％，每30天抽检一次，共12次，害虫死亡率100％，未检出霉菌，经过检验，烟草品质保持不变，烟草的的含水量维持在10％-15％范围内。

实施例3

配方：

亚氯酸钠：5wt％

柠檬酸：5wt％

聚乙烯醇高吸水性纤维：90wt％(上海博宁工程纤维材料有限公司)。

将亚氯酸钠，柠檬酸按比例与聚乙烯醇高吸水性纤维混纺成棉，用具有吸水透气性的无纺布包装。

取制成的自调控型二氧化氯组合物4g，在200M³存有400kg烟草的空间中，将自调控型二氧化氯组合物与烟草按1∶100的比例放置在烟垛周围，在烟包中接入烟草甲和烟草螟蛾的虫卵(1g/kg)、幼虫(50个/kg)和成虫(50个/kg)。

控制室温25℃，相对湿度90％以上，每30天抽检一次，共12次，害虫死亡率100％，未检出霉菌，经过检验，烟草品质保持不变，烟草的的含水量维持在10％-15％范围内。

实施例4

配方：亚氯酸钠(市售)：100g

柠檬酸(市售)：200g

高吸水性树脂(市售，青岛福林工贸有限公司，主要成分壳聚糖)：2000g

取制成的自调控型二氧化氯组合物0.4kg，在200M³存有400kg烟草的空间中，将自调控型二氧化氯组合物与烟草按1∶1000000的比例混合后，在烟包中接入烟草甲和烟草螟蛾的虫卵(1g/kg)、幼虫(50个/kg)和成虫(50个/kg)。

实施例5

配方：

亚氯酸钠：0.25wt％

柠檬酸：1wt％

纤维素高吸水性纤维：98.75wt％(上海博宁工程纤维材料有限公司)

将亚氯酸钠，柠檬酸按比例与纤维素高吸水性纤维混纺成棉，用具有吸水透气性的无纺布包装。

取制成的自调控型二氧化氯组合物40g，在200M³存有400kg烟草的空间中，将自调控型二氧化氯组合物与烟草按1∶100的比例放置在烟垛周围，在烟包中接入烟草甲和烟草螟蛾的虫卵(1g/kg)、幼虫(50个/kg)和成虫(50个/kg)。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种自调控型二氧化氯组合物，其有效组分由重量比为1∶1～5∶10～500的二氧化氯母体、固体酸和高吸水性材料组成。

2.如权利要求1所述的自调控型二氧化氯组合物，其特征在于，所述二氧化氯母体包括亚氯酸盐和稳定性二氧化氯中的一种或多种，优选亚氯酸盐，更优选亚氯酸钠。

3.如权利要求1所述的自调控型二氧化氯组合物，其特征在于，所述的固体酸包括柠檬酸、酒石酸、硼酸、草酸、葡萄糖酸、硫酸氢钠中的一种或多种，优选柠檬酸。

4.如权利要求1所述的自调控型二氧化氯组合物，其特征在于，所述的高吸水性材料包括高吸水性树脂或高吸水性纤维的一种或多种，其材质选自高吸水性碳水化合物、丙烯酸、丙烯腈或聚乙烯醇。

5.如权利要求4所述的自调控型二氧化氯组合物，其特征在于，所述高吸水性树脂或高吸水性纤维为由高吸水性碳水化合物或聚乙烯醇制备的高吸水性树脂或高吸水性纤维。

6.如权利要求5所述的自调控型二氧化氯组合物，其特征在所述高吸水性碳水化合物包括淀粉、纤维素、壳聚糖及其衍生物、海藻酸钠、琼脂、果胶、葡聚糖中的一种或多种；优选纤维素、壳聚糖及其衍生物中的一种或多种。

7.如权利要求1-6所述的自调控型二氧化氯组合物，其特征在于，所述组合物的剂型为凝胶剂、粉剂。

8.如权利要求1-7任一所述的自调控型二氧化氯组合物在烟草仓储中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，将所述的自调控型二氧化氯组合物放置于烟垛周围；或将所述的自调控型二氧化氯组合物与烟草按1∶100-1000000的比例混合来实现。

10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，在烟草仓储过程中使用所述自调控型二氧化氯组合物防止烟草发生霉变和虫害，同时使烟草的含水量维持在10％-15％范围内。