CN102487961B - 空气祛味杀菌消毒剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于消毒用品领域，涉及一种空气祛味杀菌消毒剂，包括固体部分和液体部分；所述固体部分按重量百分比包括以下组分：亚氯酸钠1-78%，亚氯酸钾0.01-50%，氯酸钠2-85%，亚氯酸钙1-69%，氯酸钙0-80%，氯酸钾0.1-85%，次氯酸钠1-90%；所述液体部分按浓度百分比包括以下组分：盐酸0.1-36.3%，硫酸铜0-2%，硫酸铝钾0-15%，其余为蒸馏水；所述固体部分和所述液体部分在使用时按1：1.5-20（质量/体积比）混合，以致释放出祛味杀菌消毒气体。本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂可快捷高效地达到祛味杀菌消毒效果，且使用后环保安全，无残留、对人体无刺激、不伤身体。
Description
技术领域
本发明属于消毒用品领域，涉及一种空气祛味杀菌消毒剂。
背景技术
目前，国内外常用的杀菌消毒剂主要有臭氧、过氧化物、氯气以及液态二氧化氯等四大类。臭氧、过氧化物类杀菌剂虽然应用比较普遍，技术比较成熟，但存在着杀菌持效短，消毒效果差等缺点；氯气在杀菌、消毒过程中，容易生成一些有毒副产物，因而在欧美等发达国家逐步被淘汰，如欧洲的饮用水领域90％的氯气已被二氧化氯所取代。二氧化氯作为一种消毒剂，其最大的优点是不与水中的有机物反应生成有毒、有害的有机氯代物，其安全性被世界卫生组织列为A1级。
随着近年来恐怖活动的日益猖獗和各类传染性疾病的不断出现，迫切需要研究一种具有高效灭菌、消毒且易于大面积使用的气态杀菌消毒剂。二氧化氯对各种微生物具有很好的杀菌消毒作用，而且不会产生有毒、有害的氯化物，气态二氧化氯具有更好的扩教性、穿透性和使用均匀性，特别适用于对大面积环境微生物的杀菌消毒。但由于二氧化氯制备困难、性质不稳定、易爆炸、使得大规模生产和应用受到了限制。工业生产二氧化氯需要复杂工艺和专业设备，易爆炸使得不能压缩气体运输。人们因此开始探索各种类型、各种规格的ClO2发生器，试图解决这些问题。由于ClO2非常活泼，极不稳定，不易存放，一般都是现用现制。连续大量的使用时，可用ClO2发生器，产生ClO2后直接通入使用系统，但目前的ClO2发生器不适用于用量相对较小而使用对象又分散的体系。
目前已有的二氧化氯释放剂大部分都是复方药剂，绝大多数是应用所谓的“稳定性ClO2溶液”或工业亚氯酸钠经过酸化过程，在偏酸性的溶液中实现的，其实质是溶液中的亚氯酸钠发生歧化反应，生成了ClO2。该反应的特点是存在着一系列的平行反应和连串反应，且反应的速率很慢，只有当酸化剂的用量大于反应计量的3-5倍时，反应平衡才会向右移动。当5mol的NaClO2全部歧化时，也只能生成4mol的ClO2，即ClO2-的利用率接近极限值为(4×67.5)/(5×57.5)×100%=80%或者说反应物料NaClO2的利用率的极限值为 (4×67.5)/(5×90.5)×100%=59.66%但在实际应用时，活化反应混合液的酸度不可能很高（PH很低）一般pH=3-4为宜。这时ClO2-的利用率不到30%，这不仅浪费了大量的NaClO2，更严重的还有大部分的没有转化的ClO2-残留在ClO2 产品的溶液中，而这种有害的ClO2-是很难自然消除的。因而可以说采用这种方法生产的ClO2消毒剂的品质是很差的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空气祛味杀菌消毒剂，属于新型第四代消毒产品，因为该产品可以气体为媒介触发达到祛味、杀菌、消毒等作用，发明人命名为“气触媒”。该空气祛味杀菌消毒剂可快捷高效地达到祛味杀菌消毒效果，且使用后环保安全，无残留、对人体无刺激、不伤身体。
本发明所述的一种空气祛味杀菌消毒剂，包括固体部分和液体部分；所述固体部分按重量百分比包括以下组分：亚氯酸钠 1-78%，亚氯酸钾 0.01-50%，氯酸钠 2-85%，亚氯酸钙 1-69%，氯酸钙 0-80%，氯酸钾 0.1-85%，次氯酸钠 1-90%；所述液体部分按浓度百分比包括以下组分：盐酸 0.1-36.3%，硫酸铜0-2%，硫酸铝钾0-15%，其余为蒸馏水；所述固体部分和所述液体部分在使用时按1：1.5-20（质量/体积比）混合，以致释放出祛味杀菌消毒气体。
根据本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的进一步特征，所述的亚氯酸钠为无水亚氯酸钠，纯度不低于80%。
根据本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的进一步特征，所述的液体部分按浓度百分比还包括以下组分：无机化合物催化剂 0-12%。
根据本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的进一步特征，所述的无机化合物催化剂是选自：三聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠、硫酸钠的一种或一种以上的组合。
根据本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的进一步特征，所述的液体部分按浓度百分比还包括以下组分：有机化合物助溶剂 0-11%。
根据本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的进一步特征，所述的有机化合物助溶剂是选自：氮川三乙酸盐、柠檬酸钠、聚丙烯酸的一种或一种以上的组合。
根据本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的进一步特征，所述的固体部分按重量百分比还包括以下组分：铝粉 0-10% 。
根据本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的进一步特征，所述的液体部分按浓度百分比还包括以下组分：叠氮钠 0-0.02% 。
亚氯酸钠（NaClO2）：分子量90.44；白色或微带黄绿色粉末或颗粒；易溶解于水(5℃时为34%；30℃时为46%)；稍有吸湿性；在常温下较为稳定；无水物加热至350℃时尚不分解；含水亚氯酸钠加热到130～140℃即分解。碱性水溶液对光稳定，酸性水溶液受光影响则产生爆炸性分解；酸性越大，分解速度越快，分解时放出二氧化氯。二氧化氯是一种广谱、高效、速效、低度祛味消毒剂。
二氧化氯浓度的确定：ClO2杀菌效果比含氯消毒剂高2. 5倍。ClO2是一种黄绿色气体,易溶于水形成黄绿色溶液, 在溶液中以分子形式存在。其对微生物的杀菌机理为ClO2对细菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力,可有效地破坏细胞内含琉基的酶, 快速抑制微生物蛋白质合成来破坏微生物。由于细菌、病毒、真菌都是单细胞的低级生物, 其酶系分布于膜表面, 易受到ClO2的攻击而失活。人和动物细胞的酶系藏于细胞器之中, 受到保护系统的保护，ClO2难以和酶直接接触, 即使ClO2能透过细胞膜, 也很快被细胞内保护系统提供的电子使ClO2得到电子而失去氧化功能, 从而避免了ClO2对酶系的攻击破坏, 因此对人和动物是安全的。美国规定二氧化氯0.8～1 m g/L为安全浓度，0.2 mg/L为保证杀菌最低限，参照其他消毒剂的浓度，将二氧化氯浓度定在0.2- 0.5 mg/ L之间。本产品实验测得ClO2浓度：0.07--0.38 mg/L。
本发明所述的气触媒含有ClO2浓度：0.38 mg/L，其杀菌、消毒、祛异味、降解甲醛的工作原理是：
1、二氧化氯是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒剂（灭菌剂），它可以杀灭一切微生物,包括细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等。 其对微生物的杀灭机理为：二氧化氯对细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制徽生物蛋白质的合成来破坏微生物。二氧化氯能在pH值很宽的范围内杀灭大肠杆菌，其杀灭效果与温度T有关，是温度（1/T）的函数，这一优点弥补了因温度升高而使二氧化氯在水中溶解度降低的缺点。二氧化氯在水中的扩散速度较氯快，所以在低浓度时较氯更为有效。二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强，对水中的放线菌、野生菌种、孢子。
2、 二氧化氯对硫化物的氧化
二氧化氯在pH值5～9的区间内，很快将硫化物(S2-)氧化成硫酸盐(SO4 2-)。
3、二氧化氯对氰化物的氧化
二氧化氯可以将氰化物氧化成二氧化碳和氮。
4、 二氧化氯对苯酚的氧化
二氧化氯对苯酚的氧化去除效果随着二氧化氯投加量的增加而提高(它对苯酚的去除率明显优于液氯)。当源水中苯酚浓度为2.0mg/L加5mg/L 二氧化氯时，苯酚的去除率一般大于85%。传统的氯消毒随着液氯投加量的增加，氯代酚的量随之增加，而投加二氧化氯时，则基本上不形成氯代酚。
5、 二氧化氯对有机物的氧化
二氧化氯对有机物的的氧化降解，与氯所不同的最大特点是，它不会生成有机氯代物。二氧化氯可以控制三卤甲烷(THM)的形成，减少总有机卤的生成。众所周知，三卤甲烷的前驱物质通常有以下3类：一类是天然大分子有机物，如腐殖酸、灰黄霉酸等；另一类是小分子有机物，如酸类化合物、苯胺、苯醌、氨基酸等多种有机物；第三类是藻类及代谢产物。
6、对甲醛的氧化：
碱性条件下发生的反应：HCHO+2ClO2+3OH→HCOO-+2Cl2-+2H2O
酸性条件下发生的反应：5HCHO+2ClO2+H2O→5HCOOH+2HCl
因此，用本发明所述的气触媒用于公共场所、新房、汽车、水果蔬菜运输车辆的空气治理，会成本低廉。简单易行，同时具有杀菌、除异味、去甲醛的功效。
所述的主料按重量百分比还包括以下组分：无机化合物催化剂0-12%。
所述的无机化合物催化剂选自三聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠、硫酸钠的一种或一种以上的组合。
上述催化剂在反应式5NaClO2+4HCl= 4ClO2+5NaCl+2H2O中发生复杂的相互作用，结果使产物的纯度和产量满足ClO2浓度：0.38 mg/L的要求。
优选的是，所述的主料按重量百分比还包括以下组分：碳酸钠 0-10% 。
碳酸钠是一种碱性的碳酸盐，可以对气触媒有吸附和稳定作用，还可作为碱性物质中和空气中的酸性物质，客观上延长了产品的保质期。
优选的是，所述的主料按重量百分比还包括以下组分：三聚磷酸钠0-0.02% 。
三聚磷酸钠的作用是稳定剂。
所述的主料按重量百分比还包括以下组分：硅酸钠 0-50% 。
硅酸钠的作用是吸附和防爆保证使用的安全稳定。
与现有同类产品相比，本发明所述的气触媒具有以下优点：
（1）先配置固体部分和液体部分，其原料来源方便，配制简单，易于保存，实际使用前再将二者混合为工作液，降低了使用成本。
（2）使用方便，祛异味效果非常好，杀菌消毒，较好地解决了空气治理中存在的成本高，难以市场化的问题。同时为应对大规模流行病，禽流感，牲畜死亡瘟疫提供了思路，长期留存如灭火器以备急需。
（3）用本气触媒空气治理后，在房间或车室内会残存少量青草味愉悦心情（低浓度二氧化氯，青草味道）。
（4）独立包装，一次性使用，成本低廉，在为汽车除异味空气治理时可以同时服务多部车辆，便于组织化易于推广。
（5）气触媒对环境无污染。
具体实施方式
实施例一：本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的制备
按以下组合（表1和表2）分别配制本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的固体部分和液体部分：
表1：固体部分
| 成分（g） | 组合1 | 组合2 | 组合3 | 组合4 | 组合5 | 组合6 | 组合7 |
| 亚氯酸钠 | 10 | 20 | 5 | 78 | 7 | 1 | 9 |
| 亚氯酸钾 | 12 | 40 | 7 | 0.01 | 1 | 0.5 | 0.4 |
| 氯酸钠 | 2 | 14 | 85 | 5 | 2 | 7 | 2 |
| 亚氯酸钙 | 69 | 10 | 1 | 5 | 2 | 1.5 | 1.6 |
| 氯酸钙 | 0.1 | 5 | —— | 10 | 80 | —— | —— |
| 氯酸钾 | —— | —— | —— | 0.19 | 0.1 | —— | 85 |
| 次氯酸钠 | 6.9 | 1 | 2 | 1.8 | 1.9 | 90 | 1 |
| 铝粉 | —— | 10 | —— | 4 | 6 | —— | 1 |
配制组合1的固体部分时，称取亚氯酸钠10g，亚氯酸钾12g，氯酸钠2g，亚氯酸钙69 g，氯酸钙0.1g，次氯酸钠6.9g，混合，配制成固体部分，装在塑料瓶内，室温保存。
配制其他组合的方法类似。
表2：液体部分
| 成分（%） | 组合1 | 组合2 | 组合3 | 组合4 | 组合5 |
| 盐酸 | 10 | 0.1 | 5 | 7 | 36.3 |
| 硫酸铜 | 2 | 1 | 0.5 | 0.5 | —— |
| 硫酸铝钾 | 5 | 15 | 10 | 5 | —— |
| 无机化合物催化剂 | 6 | 4 | —— | 12 | —— |
| 有机化合物助溶剂 | 5 | —— | 11 | —— | —— |
| 叠氮钠 | —— | 0.02 | —— | —— | 0.02 |
| 蒸馏水 | 72.00 | 79.88 | 73.50 | 75.50 | 63.68 |
配制组合1的液体部分时，取上述原料：硫酸铜2g，硫酸铝钾5g，盐酸（36%）28 ml，无机化合物催化剂6g，有机化合物助溶剂5g，分别加水混合至100毫升，常温搅拌溶解，配制成液体部分，装在另一塑料瓶内，室温保存。该无机化合物催化剂可选用三聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠、硫酸钠的一种或一种以上的组合。该有机化合物助溶剂可选用氮川三乙酸盐、柠檬酸钠、聚丙烯酸的一种或一种以上的组合。
配制其他组合的方法类似。
使用时，将固体部分和所述液体部分按1：1.5-20（质量/体积比）混合，释放出烟雾，即本发明所述的祛味杀菌消毒气体。
实施例二：本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的杀菌实验
一、器材
1、实验菌株：大肠杆菌（8099）。
2、消毒杀菌剂：采用实施例一的组合4的固体部分加上组合4的液体部分所构成的空气祛味杀菌消毒剂，以下简称“气触媒”。
3、中和剂成分及浓度：5g/L硫代硫酸钠的PBS。
4、稀释液（胰蛋白胨生理盐水溶液）pH：7.0±0.2.
5、TSA培养基。
6、TSB营养肉汤。
7、恒温水浴箱、无菌器材和记时表。
8、实验载体：平纹棉布片（10mm×10mm）。
二、方法
检测依据：参考卫生部《消毒技术规范》2002.11，第2.1.1.7.5条和说明书。
1. 吸取细菌悬液0.02ml滴染于载体，置37℃培养箱内干燥，制成染菌载体（下称载体）备用。
2.取载体置于无菌平皿内，然后分别置于9m3的房间的内、中、外三点，每点2片。关好房间门，然后按说明书的要求进行实验，消毒40min。实验结束后，取出平皿，将载体移入含中和剂溶液的试管内。敲打混匀，吸取1.0ml，接种平皿，一式两份。
3.另取2片载体，分别移入5ml含稀释液的试管中，敲打混匀后，用稀释液作10倍系列稀释，吸取1.0ml，接种平皿，一式两份，作为阳性对照。接种平皿后倾注TSA琼脂，冷凝后连同未接种的实验用培养基平板一起，置37℃培养箱内培养48h，计数后活菌落数。
以上实验重复三次。
三、结果
经三次重复试验证明，气触媒消毒40分钟后，对房间内、中、外三个不同位置载体上的大肠杆菌的平均杀灭对数值分别为2.18、2.19和2.14（见表一）。
表一：气触媒祛味魔方对大肠杆菌的杀灭效果
| 实验序号 | 房间内的内点的杀灭对数值 | 房间内的中点的杀灭对数值 | 房间内的外点的杀灭对数值 |
| 1 | 2.02 | 2.06 | 1.94 |
| 2 | 2.22 | 2.12 | 2.24 |
| 3 | 2.31 | 2.40 | 2.24 |
| 平均值 | 2.18 | 2.19 | 2.14 |
注：阳性对照平均细菌数及范围：919000cfu（菌落形成单位）/片
四、结论：
本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂能有效杀灭在房间内细菌。
实施例三：本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的毒性实验
一、器材
受试物：收集由实施例一的组合4的固体部分加上组合4的液体部分所构成的空气祛味杀菌消毒剂（以下简称“气触媒”）产生的气体，用蒸馏水配制成不同浓度的溶液。
受试动物：选用雌雄两种性别的健康成年昆明种小白鼠，体重18～22g。
二、方法
检测依据：参考卫生部《消毒技术规范》2002.11，第2.3.1条和说明书。
1.试验动物为体重18～22g的成年健康昆明种小白鼠，雌雄各15只。随机分为三组，每组雌雄各半。
2.试验前，使其空腹16h，采用霍恩（Horn）法一次性经口灌胃给药，按1000、2500、5000mg/kg3个剂量组给药。
3.逐日观察，并记录各组动物中毒表现和死亡数至14天。
三、结果
经试验，最高灌以5000mg/kg剂量稳定性气触媒时，小鼠仍无明显中毒症状，饮食与活动均正常。试验过程中各组动物均无一死亡。经计算，其经口LD50>5000mg/kg。
表二 稳定性气触媒溶液对小白鼠急性经口毒性试验结果
| 剂量（mg/kg） | 雌性小鼠死亡情况 | 雄性小鼠死亡情况 |
| 1000 | 0/5 | 0/5 |
| 2500 | 0/5 | 0/5 |
| 5000 | 0/5 | 0/5 |
注：分母为试验鼠数，分子为死亡鼠数。
四、结论
稳定性气触媒对小鼠经口LD50>5000mg/kg，属实际无毒。
实施例四：本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂的祛味及消毒实验
检测方法：
1、在4m3的测试舱中进行，舱内的相对湿度控制在60%以上。
2、将实施例一的组合2的固体部分加上组合3的液体部分所构成的空气祛味杀菌消毒剂（以下简称“气触媒”）放入测试舱内，配制一定浓度的释放源置于舱内，开启风扇，使其于空气充分混匀，测其初始浓度。
3、气触媒开始反应，作用1h后，采样分析测其浓度。
以上实验重复三次。
检测结果：
| 检测项目 | 作用时间(h) | 检测结果 |
| 甲醛(HCHO) | 0 | 1.31mg/m3 |
| 甲醛(HCHO) | 1 | 0.24mg/m3 |
| 氨（NH3） | 0 | 1.22mg/m3 |
| 氨（NH3） | 1 | 0 |
| 硫化氢（H2S） | 0 | 1.52mg/m3 |
| 硫化氢（H2S） | 1 | 0 |
结论：经三次重复试验证明，本发明所述的空气祛味杀菌消毒剂（气触媒）对甲醛、氨、硫化氢有祛味及消毒作用。气触媒使用后，对硫化氢、一氧化碳。二氧化硫、甲醛、苯并芘等有害气体均有降解作用。工作液对环境无污染。
由实施例一的其他组合构成的空气祛味杀菌消毒剂（气触媒）经上述实施例二至四的实验检验，也有类似的祛味、杀菌、消毒效果。
Claims (2)
1.一种空气祛味杀菌消毒剂，其特征在于：包括固体部分和液体部分；
所述固体部分为以下组分：
亚氯酸钠 78g，
亚氯酸钾 0.01g，
氯酸钠 5g，
亚氯酸钙 5g，
氯酸钙 10g，
氯酸钾 0.19g，
次氯酸钠 1.8g，
铝粉 4g；
所述液体部分按浓度百分比包括以下组分：
盐酸 7%，
硫酸铜0.5%，
硫酸铝钾5%，
无机化合物催化剂 12％，
其余为蒸馏水；
所述固体部分和所述液体部分在使用时按1：1.5-20（质量/体积比）混合，以致释放出祛味杀菌消毒气体；
所述的无机化合物催化剂是选自：三聚磷酸钠、硅酸钠、碳酸钠、硫酸钠的一种或一种以上的组合。
2.根据权利要求1所述的空气祛味杀菌消毒剂，其特征在于：所述的亚氯酸钠为无水亚氯酸钠，纯度不低于80%。
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