CN101913695A - 高分子功能复合型生物填料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种高分子功能复合型生物填料及其生产方法，填料具有两个固定套、若干条料体辫带、定辫线。每条料体辫带具有底辫、密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈，每条料体辫带为经加醌基的分散染料染色的料体辫带。填料的生产方法是采用化纤单丝、化纤复合丝为原料，经过喷丝、染色、整经、经编织布、打拧、定辫、制作固定套工序制成成品的。染色工序还可在经编织布工序之后。它将修饰醌基表面催化强化的新型生物载体技术与传统生物法耦合，不仅具有一般填料处理污水的优点及作用，而且还对印染废水具有良好的降解效果，从而为难降解有机物的净化提供了一种技术途径。
Description
技术领域
本发明涉及一种水处理填料，特别是一种高分子功能复合型生物填料，用于污水生物处理。本发明还涉及该填料的生产方法。
背景技术
在我国，化工、制药、印染等行业发展迅速，所排放的废水不同程度存在难降解有机净化问题，现有处理技术虽对部分污染物取得较好的净化效果，但对难降解有机物的净化效果较差，其排入水体对环境造成了一定的危害。CN201056515Y公开了一种防堵塞辫带式水处理填料，具有两个固定套、若干条料体辫带、定辫线，各条料体辫带的两端分别通过定辫线固定在呈筒管形状的两个固定套上，每条料体辫带具有底辫，底辫为长条形织物。每条料体辫带还具有密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈，每列环状软性毛圈和每列环状硬性毛圈沿底辫的长度方向在底辫的外部单面上呈交替设置，每条料体辫带的位于两个固定套之间的部分呈螺旋卷曲弹性筒管形状。CN2319400Y公开了一种辫带式水处理填料。它主要包括有固定套、定辫线及由长条形织物的底辫及编织在其单面上的环状毛圈构成的料体辫带。用上述这些填料进行污水净化或者废水处理，它们具有一般填料的优点，而对难降解的含偶氮染料的印染废水进行处理其降解功能一般。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高分子功能复合型生物填料，它不仅具有一般填料处理污水的优点及作用，而且还对印染废水具有良好的降解效果，从而为难降解有机物的净化提供一种技术途径。
为此，本发明还提供上述填料的生产方法，用该方法生产的高分子功能复合型生物填料不仅具有一般填料处理污水的优点及作用，而且还对印染废水具有良好的降解效果，从而为难降解有机物的净化提供一种技术途径。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种高分子功能复合型生物填料，具有两个固定套、若干条料体辫带、定辫线，各条料体辫带的两端分别通过定辫线固定在与其相对应的呈筒管形状的两个固定套上，每条料体辫带具有底辫，底辫为长条形织物，每条料体辫带还具有密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈，每列环状软性毛圈和每列环状硬性毛圈沿底辫长度方向在底辫的外部单面上呈交替设置，每条料体辫带的位于两个固定套之间的部分呈螺旋卷曲弹性筒管形状，其技术方案是上述的每条料体辫带是经加醌基的分散染料染色的料体辫带。
所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法，它采用化纤单丝、化纤复合丝为原料，经过喷丝过程中染色工序、整经工序、经编织布工序、打拧工序、定辫工序、制作两个固定套工序制成成品的，其技术方案是：所述的喷丝过程中染色工序是把化纤切片与含醌基的染料调和以后，经高温熔化后喷丝，使喷出的纤维成为含有醌基染料的有色纤维，即所述的染色工序是在喷丝过程中选用含醌基的分散染料染色使化纤单丝、化纤复合丝着色，从而分别制成染色的化纤单丝纱线、染色的化纤复合丝纱线；所述的整经工序是将含有醌基分散染料的化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线架到筒子架，通过整经机整成经轴后转入经编织布工序；所述的经编织布工序是用经编机将整经后的化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线织成一面为底辫另一面带毛圈的料体辫带，即使每条料体辫带带有密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈，每列环状软性毛圈和每列环状硬性毛圈沿底辫长度方向在底辫的外部单面上呈交替设置；所述的打拧工序是将机织出的料体辫带两端分别挂到打拧机上，开打拧机进行打拧，经过打拧后的料体辫带呈螺旋卷曲状；所述的定辫工序是将打拧过的料体辫带两端分别通过定辫线固定在与其相对应的两个固定布上，相邻的两根料体辫带相隔一段距离，然后进入制作两个固定套工序；所述的制作两个固定套工序是将两个固定布缝合起来使其呈管筒状结构。
上述技术方案中，所述的化纤单丝可以为涤纶单丝或者尼龙单丝或者其它化纤单丝，化纤复合丝可以为丙纶复丝或者涤纶复丝或者其它化纤复合丝。上述含醌基的分散染料可以为分散兰2BLN或者分散红3B或者分散紫HFRL。含醌基的分散染料还可以为其他颜色的染料。
所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法，它还可以采用化纤单丝、化纤复合丝为原料，经过整经工序、经编织布工序、染色工序、打拧工序、定辫工序、制作两个固定套工序而制成成品的，其技术方案是：所述的整经工序是将化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线架到筒子架，通过整经机整成经轴后转入经编织布工序；所述的经编织布工序是用经编机将整经后的化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线织成一面为底辫另一面带毛圈的料体辫带，即使每条料体辫带带有密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈，每列环状软性毛圈和每列环状硬性毛圈沿底辫长度方向在底辫的外部单面上呈交替设置；所述的染色工序是先把料体辫带放在浴比为1∶18～22的水中，加次氯酸钠7～9g/L，温度为30～35℃，处理30～35分钟，然后用清水洗干净，洗后pH值为7；在浴比为1∶13～17的水中，加pH缓冲剂调pH值为4～4.5，再选用含醌基的分散染料染色，先把染料用35℃以下的水在浴比为1∶7～10的水中均匀搅拌5～10分钟，然后把染料慢慢加入高温高压染色机内，均染10～15分钟，再以1℃/分钟的速度升温至120℃，保温30～40分钟，再以1℃/分钟的速度降温到60℃，比色后，在浴比为1∶13～17的肥皂液中80～85℃皂洗15～20分钟，肥皂液中每升水含肥皂0.5～1g，然后用清水洗干净，出锅，脱水烘干，烘干时温度为95～100℃；所述的打拧工序是将染色后的料体辫带两端分别挂到打拧机上，开打拧机进行打拧，经过打拧后的料体辫带呈螺旋卷曲状；所述的定辫工序是将打拧过的料体辫带两端分别通过定辫线固定在与其相对应的两个固定布上，相邻的两根料体辫带相隔一段距离，然后进入制作两个固定套工序；所述的制作两个固定套工序是将两个固定布缝合起来使其呈管筒状结构。
上述技术方案中，所述的化纤单丝可以为涤纶单丝或者尼龙单丝或者其它化纤单丝，化纤复合丝可以为丙纶复丝或者涤纶复丝或者其它化纤复合丝。上述含醌基的分散染料可以为分散兰2BLN或者分散红3B或者分散紫HFRL。含醌基的分散染料还可以为其他颜色的染料。上述pH缓冲剂可以为醋酸或者醋酸钠。当然，pH缓冲剂还可以为其它物质。
本发明的填料是发明人对CN201056515Y所公开的实用新型专利技术的进一步改进。
本发明的(生物)填料以及生产方法是经加醌基的分散染料染色的生物载体，它可以催化强化偶氮染料生物降解，将修饰醌基表面催化强化的新型生物载体技术与传统生物法耦合，整合出经济、高效的处理难降解有机废水的新工艺，从而为难降解有机物的净化提供了一种技术途径。
本发明的填料其中含醌基的分散染料中的醌基对难降解的含偶氮染料的印染废水有很好的降解功能，因此它不仅具有一般填料处理污水的优点及作用，即用它进行污水净化或者废水处理不会产生堵塞，既增加了填料对生物膜的承载能力又不失填料比表面积大的特点，作用范围大，水处理效果好，使用维护方便，使用寿命长(具体优点及作用参见CN201056515Y所公开的实用新型专利说明书)；而且它尤其对印染废水具有良好的降解效果。经试验，本发明的填料对难降解的有机废水处理效果好。
综上所述，本发明的填料将醌基表面修饰催化强化新型生物载体技术与传统生物法耦合，整合出处理难降解有机废水的经济、高效新工艺，从而为难降解有机物的净化提供了一种技术途径。
附图说明
图1为本发明的填料的结构示意图。
图2为本发明的填料中一条料体辫带在展开时的局部视图。
图3为图2中沿A-A线的(局部)剖视图。
具体实施方式
本发明下面将结合实施例做进一步详述：
实施例1：如图1、图2、图3所示，本发明的填料具有两个固定套1、若干条料体辫带2、定辫线3。各条料体辫带2的两端分别通过定辫线3固定在与其相对应(相匹配)的呈筒管形状的两个固定套1上。每条料体辫带具有底辫，底辫为长条形织物，每条料体辫带还具有密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈5和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈6，上述的每列环状软性毛圈5和每列环状硬性毛圈6沿底辫长度方向在底辫的外部单面上呈交替设置，每条料体辫带的位于两个固定套1之间的部分呈螺旋卷曲弹性筒管形状。上述的每条料体辫带为经加醌基的分散染料染色的料体辫带。上述的化纤单丝可以为涤纶单丝或者尼龙单丝或者其它化纤单丝，化纤复合丝可以为丙纶复丝或者涤纶复丝或者其它化纤复合丝。
使用本发明的填料时，将与固定套的管筒径相匹配的直管插入本填料的上下两端的固定套的管筒(筒管)中，再将两端的直管安装固定在水处理机械上，一同放入需处理的污水或者废水中即可。为使固定套与直管的管径相匹配，松紧适度，在固定套1的内侧对应位置设有固定套限位线4。
所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法(或者说是本发明的填料的生产方法)，它采用化纤单丝(或者说是化纤单丝纱线)、化纤复合丝(或者说是化纤复合丝纱线)为原料，经过喷丝过程中染色工序、整经工序、经编织布工序、打拧工序、定辫工序、制作两个固定套工序制成成品的，具体是：所述的喷丝过程中染色工序是把化纤切片与含醌基的染料调和以后，经高温熔化后喷丝，使喷出的纤维成为含有醌基染料的有色纤维，即所述的染色工序是在喷丝过程中选用含醌基的分散染料染色使化纤单丝、化纤复合丝着色，从而分别制成染色的化纤单丝纱线、染色的化纤复合丝纱线；所述的整经工序是将含有醌基分散染料的化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线架到筒子架，通过整经机整成经轴后转入经编织布工序；所述的经编织布工序是用经编机将整经后的化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线织成一面为底辫另一面带毛圈的料体辫带，即使每条料体辫带带有密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈，每列环状软性毛圈和每列环状硬性毛圈沿底辫长度方向在底辫的外部单面上呈交替设置；所述的打拧工序是将机织出的料体辫带两端分别挂到打拧机上，开打拧机进行打拧，经过打拧后的料体辫带呈螺旋卷曲状；所述的定辫工序是将打拧过的料体辫带两端分别通过定辫线固定在与其相对应的两个固定布上，相邻的两根料体辫带相隔一段距离，然后进入制作两个固定套工序；所述的制作两个固定套工序是将两个固定布缝合起来使其呈管筒状结构。
上述的化纤单丝可以为涤纶单丝或者尼龙单丝或者其它化纤单丝，化纤复合丝可以为丙纶复丝或者涤纶复丝或者其它化纤复合丝。上述含醌基的分散染料(蒽醌型分散染料或者说是蒽醌染料)可以为分散兰2BLN或者分散红3B或者分散紫HFRL。含醌基的分散染料还可以为其他颜色的染料。
实施例2：如图1、图2、图3所示，本发明的填料同实施例1。
所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法(或者说是本发明的填料的生产方法)，它采用化纤单丝(或者说是化纤单丝纱线)、化纤复合丝(或者说是化纤复合丝纱线)为原料，经过整经工序、经编织布工序、染色工序、打拧工序、定辫工序、制作两个固定套工序而制成成品的，具体是：所述的整经工序是将化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线架到筒子架，通过整经机整成经轴后转入经编织布工序；所述的经编织布工序是用经编机将整经后的化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线织成一面为底辫另一面带毛圈的料体辫带，即使每条料体辫带带有密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈，每列环状软性毛圈和每列环状硬性毛圈沿底辫长度方向在底辫的外部单面上呈交替设置；所述的染色工序是先把料体辫带放在浴比为1∶20的水中，加次氯酸钠8g/L，温度为32℃，处理30分钟，然后用清水洗干净，洗后(所用清水的)pH值为7；在浴比为1∶15的水中，加pH缓冲剂调pH值为4～4.1，再选用含醌基的分散染料染色，先把染料用35℃以下的水在浴比为1∶9的水中均匀搅拌6分钟，然后把染料慢慢加入高温高压染色机内，均染(料体辫带)12分钟，再以1℃/分钟的速度升温至120℃，保温35分钟，再以1℃/分钟的速度降温到60℃，比色后，在浴比为1∶15的肥皂液中81℃皂洗(料体辫带)15分钟，肥皂液中每升水含肥皂0.8g，然后用清水洗干净(料体辫带)，出锅，脱水烘干，烘干时温度为98℃；所述的打拧工序是将染色后的料体辫带两端分别挂到打拧机上，开打拧机进行打拧，经过打拧后的料体辫带呈螺旋卷曲状；所述的定辫工序是将打拧过的料体辫带两端分别通过定辫线固定在与其相对应的两个固定布上，相邻的两根料体辫带相隔一段距离，然后进入制作两个固定套工序；所述的制作两个固定套工序是将两个固定布缝合起来使其呈管筒状结构。
上述的化纤单丝可以为涤纶单丝或者尼龙单丝或者其它化纤单丝，化纤复合丝可以为丙纶复丝或者涤纶复丝或者其它化纤复合丝。上述含醌基的分散染料(蒽醌型分散染料或者说是蒽醌染料)可以为分散兰2BLN或者分散红3B或者分散紫HFRL。含醌基的分散染料还可以为其他颜色的染料。上述pH缓冲剂可以为醋酸或者醋酸钠。上述高温高压染色机可以采用市场上销售的产品(其工作温度可以为130～145℃，工作压力可以为0.3～0.4Mpa，浴比为1∶8～15，比如工作温度可以为140℃，工作压力可以为0.34Mpa，浴比为1∶12)。
实施例3：如图1、图2、图3所示，本发明的填料同实施例1。
所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法(或者说是本发明的填料的生产方法)，它采用化纤单丝(或者说是化纤单丝纱线)、化纤复合丝(或者说是化纤复合丝纱线)为原料，经过整经工序、经编织布工序、染色工序、打拧工序、定辫工序、制作两个固定套工序而制成成品的，具体是：所述的整经工序是将化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线架到筒子架，通过整经机整成经轴后转入经编织布工序；所述的经编织布工序是用经编机将整经后的化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线织成一面为底辫另一面带毛圈的料体辫带，即使每条料体辫带带有密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈，每列环状软性毛圈和每列环状硬性毛圈沿底辫长度方向在底辫的外部单面上呈交替设置；所述的染色工序是先把料体辫带放在浴比为1∶18(或者1∶22)的水中，加次氯酸钠7g/L(或者9g/L)，温度为35(或者30℃)，处理30分钟(或者35分钟)，然后用清水洗干净，洗后pH值为7；在浴比为1∶13(或者1∶17)的水中，加pH缓冲剂调pH值为4(或者4.5)，再选用含醌基的分散染料染色，先把染料用35℃以下(比如33℃或者34℃)的水在浴比为1∶7(或者1∶10)的水中均匀搅拌5分钟(或者10分钟)，然后把染料慢慢加入高温高压染色机内，均染10分钟(或者15分钟)，再以1℃/分钟的速度升温至120℃，保温40分钟(或者30分钟)，再以1℃/分钟的速度降温到60℃，比色后，在浴比为1∶17(或者1∶13)的肥皂液中80℃(或者85℃)皂洗20分钟(或者15分钟)，肥皂液中每升水含肥皂0.5g(或者1g)，然后用清水洗干净，出锅，脱水烘干，烘干时温度为100℃(或者95℃)；所述的打拧工序是将染色后的料体辫带两端分别挂到打拧机上，开打拧机进行打拧，经过打拧后的料体辫带呈螺旋卷曲状；所述的定辫工序是将打拧过的料体辫带两端分别通过定辫线固定在与其相对应的两个固定布上，相邻的两根料体辫带相隔一段距离，然后进入制作两个固定套工序；所述的制作两个固定套工序是将两个固定布缝合起来使其呈管筒状结构。
上述的化纤单丝可以为涤纶单丝或者尼龙单丝或者其它化纤单丝，化纤复合丝可以为丙纶复丝或者涤纶复丝或者其它化纤复合丝。上述含醌基的分散染料(蒽醌型分散染料或者说是蒽醌染料)可以为分散兰2BLN或者分散红3B或者分散紫HFRL。含醌基的分散染料还可以为其他颜色的染料。上述pH缓冲剂可以为醋酸或者醋酸钠。上述高温高压染色机可以采用市场上销售的产品(其工作温度可以为130～145℃，工作压力可以为0.3～0.4Mpa，浴比为1∶8～15，比如工作温度可以为135℃，工作压力可以为0.38Mpa，浴比为1∶8、或者1∶10或者1∶15)。
Claims (8)
1.一种高分子功能复合型生物填料，具有两个固定套、若干条料体辫带、定辫线，各条料体辫带的两端分别通过定辫线固定在与其相对应的呈筒管形状的两个固定套上，每条料体辫带具有底辫，底辫为长条形织物，每条料体辫带还具有密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈，每列环状软性毛圈和每列环状硬性毛圈沿底辫长度方向在底辫的外部单面上呈交替设置，每条料体辫带的位于两个固定套之间的部分呈螺旋卷曲弹性筒管形状，其特征在于上述的每条料体辫带是经加醌基的分散染料染色的料体辫带。
2.一种权利要求1所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法，它采用化纤单丝、化纤复合丝为原料，经过喷丝过程中染色工序、整经工序、经编织布工序、打拧工序、定辫工序、制作两个固定套工序制成成品的，其特征在于：
所述的喷丝过程中染色工序是把化纤切片与含醌基的染料调和以后，经高温熔化后喷丝，使喷出的纤维成为含有醌基染料的有色纤维，即所述的染色工序是在喷丝过程中选用含醌基的分散染料染色使化纤单丝、化纤复合丝着色，从而分别制成染色的化纤单丝纱线、染色的化纤复合丝纱线；
所述的整经工序是将含有醌基分散染料的化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线架到筒子架，通过整经机整成经轴后转入经编织布工序；
所述的经编织布工序是用经编机将整经后的化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线织成一面为底辫另一面带毛圈的料体辫带，即使每条料体辫带带有密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈，每列环状软性毛圈和每列环状硬性毛圈沿底辫长度方向在底辫的外部单面上呈交替设置；
所述的打拧工序是将机织出的料体辫带两端分别挂到打拧机上，开打拧机进行打拧，经过打拧后的料体辫带呈螺旋卷曲状；
所述的定辫工序是将打拧过的料体辫带两端分别通过定辫线固定在与其相对应的两个固定布上，相邻的两根料体辫带相隔一段距离，然后进入制作两个固定套工序；
所述的制作两个固定套工序是将两个固定布缝合起来使其呈管筒状结构。
3.根据权利要求2所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法，其特征在于上述化纤单丝为涤纶单丝或者尼龙单丝，化纤复合丝为丙纶复丝或者涤纶复丝。
4.根据权利要求2所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法，其特征在于上述含醌基的分散染料为分散兰2BLN或者分散红3B或者分散紫HFRL。
5.一种权利要求1所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法，它采用化纤单丝、化纤复合丝为原料，经过整经工序、经编织布工序、染色工序、打拧工序、定辫工序、制作两个固定套工序而制成成品的，其特征在于：
所述的整经工序是将化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线架到筒子架，通过整经机整成经轴后转入经编织布工序；
所述的经编织布工序是用经编机将整经后的化纤单丝纱线、化纤复合丝纱线织成一面为底辫另一面带毛圈的料体辫带，即使每条料体辫带带有密集地编结固定在底辫的外部单面上的数列由化纤复合丝形成的多个环状软性毛圈和数列由化纤单丝形成的多个环状硬性毛圈，每列环状软性毛圈和每列环状硬性毛圈沿底辫长度方向在底辫的外部单面上呈交替设置；
所述的染色工序是先把料体辫带放在浴比为1∶18～22的水中，加次氯酸钠7～9g/L，温度为30～35℃，处理30～35分钟，然后用清水洗干净，洗后pH值为7；在浴比为1∶13～17的水中，加pH缓冲剂调pH值为4～4.5，再选用含醌基的分散染料染色，先把染料用35℃以下的水在浴比为1∶7～10的水中均匀搅拌5～10分钟，然后把染料慢慢加入高温高压染色机内，均染10～15分钟，再以1℃/分钟的速度升温至120℃，保温30～40分钟，再以1℃/分钟的速度降温到60℃，比色后，在浴比为1∶13～17的肥皂液中80～85℃皂洗15～20分钟，肥皂液中每升水含肥皂0.5～1g，然后用清水洗干净，出锅，脱水烘干，烘干时温度为95～100℃；
所述的打拧工序是将染色后的料体辫带两端分别挂到打拧机上，开打拧机进行打拧，经过打拧后的料体辫带呈螺旋卷曲状；
所述的定辫工序是将打拧过的料体辫带两端分别通过定辫线固定在与其相对应的两个固定布上，相邻的两根料体辫带相隔一段距离，然后进入制作两个固定套工序；
所述的制作两个固定套工序是将两个固定布缝合起来使其呈管筒状结构。
6.根据权利要求5所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法，其特征在于上述化纤单丝为涤纶单丝或者尼龙单丝，化纤复合丝为丙纶复丝或者涤纶复丝。
7.根据权利要求5所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法，其特征在于上述含醌基的分散染料为分散兰2BLN或者分散红3B或者分散紫HFRL。
8.根据权利要求5所述的高分子功能复合型生物填料的生产方法，其特征在于上述pH缓冲剂为醋酸或者醋酸钠。
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