CN102669176A - 一种缓释型二氧化氯固体消毒剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种缓释型二氧化氯固体消毒剂，由亚氯酸钠微胶囊和固体酸微胶囊按重量比1：1～2混合而成，亚氯酸钠微胶囊的芯材为亚氯酸钠，芯材外依次包覆有水易溶性有机物层、水难溶性高分子材料层；固体酸微胶囊的芯材为可释放氢离子的固体酸或其盐，芯材外依次包覆有水易溶性有机物层、水难溶性高分子材料层；水易溶性有机物选自聚乙烯醇、聚乙烯二醇或聚丙烯酰胺,水难溶性高分子材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-醋酸乙烯酯或聚乳酸。本消毒剂不易被潮解，稳定性高；入水后，亚氯酸钠和固体酸分别缓慢释放至微胶囊表面，反应产生二氧化氯，减缓了二者的接触，具有极佳的缓释性能。
Description
技术领域
本发明属于杀菌消毒领域的制剂，具体涉及一种缓释型二氧化氯固体消毒剂。
背景技术
二氧化氯是一种高效、广谱杀菌剂，广泛地应用于各种水处理、杀菌消毒和食品保鲜、防腐等方面，被世界卫生组织列为A1级，是国际上公认的性能优良的第三代消毒剂。二氧化氯气体易燃易爆，给储存、运输和使用带来很大不便，实际使用时需要现制现用。因此目前多采用较稳定的二氧化氯溶液剂或以亚氯酸钠为主要原料制成的二元或一元包的二氧化氯固体消毒剂。二氧化氯固体制剂按制备方法、制剂原理及功能的不同可分为吸附型和反应型。反应型是当前二氧化氯固体制剂的主流，是将固体亚氯酸钠和固体活化剂等分别包装（二元或多元）或一体包装（一元）在一起，使用时将它们加入水中立即反应发生二氧化氯。
近年来，缓释型二氧化氯得到了广泛的研究和应用。吸附型和反应型二氧化氯固体消毒剂在适当的条件下都可以缓慢释放二氧化氯气体。关键是选用的缓释体系。由于吸附性缓释二氧化氯固体消毒剂需使用特殊的设备，而且二氧化氯损耗多，污染大，因此较少使用。反应型缓释二氧化氯固体消毒剂多采用氯化钙、氯化镁等钝化剂或稳定剂将亚氯酸钠和固体酸性物质分开，从而达到缓释目的，但这种方法缓释周期短，且由于氯化钙等易吸潮，导致二氧化氯固体稳定性差。少数研究采用聚乙烯醇等水溶性高分子树脂对二氧化氯产生包衣作用，实现二氧化氯的缓慢释放。此法稳定性明显改善，但缓释性能改变甚微。利用水难溶性高分子材料包覆亚氯酸钠和固体酸制备固体二氧化氯制剂具有较好的缓释性能。
CN 102160552专利公开了一种控缓释包覆二氧化氯消毒剂是以保水性高分子材料、亚氯酸钠和酸性物质混合物为内芯，外覆缓释高分子包覆层组成，包覆层含有一定量的水溶性开口剂。保水性高分子材料提供反应产生二氧化氯所需的水，同时吸水形成凝胶，控制二氧化氯缓慢释放，包覆层中的不溶性或水难溶性缓释高分子有机物隔断内芯反应物质与外界的物质交换，只通过水溶性开口剂建立物质通道。由于保水性高分子材料与二氧化氯之间无化学键结合，内芯的亚氯酸钠和酸性物质主要通过保水性高分子材料隔开，接触水后可快速反应生成二氧化氯水溶液，二氧化氯迅速从外层水溶性物质建立的通道渗出，因此缓释周期较短；另一方面由于保水性高分子材料容易吸潮，导致产品在储存过程中易潮解并降低二氧化氯含量。
发明内容
本发明目的是提供一种具有较长缓释周期、释放速度可控、稳定性好、方便实用的一元化缓释型二氧化氯固体消毒剂。
本发明缓释型二氧化氯固体消毒剂由亚氯酸钠微胶囊和固体酸微胶囊按重量比1：1～2混合而组成，所述亚氯酸钠微胶囊的芯材为亚氯酸钠，芯材外依次包覆有水易溶性有机物层、水难溶性高分子材料层；所述固体酸微胶囊的芯材为可释放氢离子的固体酸或其盐，芯材外依次包覆有水易溶性有机物层、水难溶性高分子材料层；所述水易溶性有机物选自聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯二醇（PEG）或聚丙烯酰胺（PAM）,所述水难溶性高分子材料选自聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）或聚乳酸（PLA）。
所述固体酸最佳选择为柠檬酸、酒石酸、氯化铝或草酸。
所述亚氯酸钠微胶囊中，各成分的重量百分比为：
亚氯酸钠65%-90%，水易溶性有机物材料8%-25%，水难溶性高分子材料2%-10%。
所述固体酸微胶囊中，各成分的重量百分比为：
固体酸72%-93%，水易溶性有机物材料6%-20%，水难溶性高分子材料1%-8%。
制备亚氯酸钠胶囊和固体酸胶囊时，内层水易溶性有机物和外层水难溶性高分子可选用相同或不同的材质。
两种微胶囊按比例混合成粉剂或按比例混合后压制成片剂。
本发明固体消毒剂以无数个亚氯酸钠微胶囊和固体酸微胶囊按比例混合组成，每个微胶囊的内层水易溶性有机物和外层水难溶性高分子材料联合形成缓释体系。将本消毒剂置于水中时，作为二氧化氯发生物质的亚氯酸钠和固体酸分别从各自胶囊内部缓慢扩散至微胶囊表面，反应产生二氧化氯。
本发明消毒剂的优点如下：
1、本发明将二氧化氯发生物质亚氯酸钠和固体酸分别制成微胶囊，即亚氯酸钠和固体酸均由各自的难溶于水的有机高分子外层材料包覆，在保存状态下可确保与外界环境隔绝，不易被潮解，提高了稳定性；本消毒剂入水后，亚氯酸钠和固体酸分别缓慢释放至微胶囊表面，然后才反应产生二氧化氯，减缓了亚氯酸钠与酸性物质的接触，缓释周期长，具有极佳的缓释性能。
2、各微胶囊内层的水易溶性有机物与外层水难溶性高分子有机物共同形成缓释体系，内层水易溶性有机物可吸水后膨胀，扩大外层的扩散孔径，加快二氧化氯发生物质自内向外扩散，二氧化氯发生物质的释放速度可通过内层水易溶性有机物与外层水难溶性高分子有机物的不同比例得到调节，具有较好的可控性；
3、本二氧化氯消毒剂包装运输方便，二氧化氯发生物质含量高，消毒效率高。
附图说明
SHAPE \* MERGEFORMAT 图1为组成本发明缓释二氧化氯消毒剂的两种胶囊结构示意图。
其中：A—亚氯酸钠微胶囊，Ｂ—固体酸微胶囊，1—水难溶性高分子有机物层；2—水易溶性有机物层；3—亚氯酸钠；4—固体酸。
具体实施方式
实施例1 缓释型二氧化氯固体消毒剂的制备
1.配制PVA溶液a：
称取24g聚乙烯醇（PVA）加入到150mL纯水中，再加入250mL乙醇，搅拌均匀，配成PVA溶液a。
2. 配制PMMA溶液b：
称取聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）12 g加入到1000ml乙酸乙酯，边加入边搅拌，配成PMMA溶液b。
3.制备亚氯酸钠微胶囊(命名为微胶囊A):
（1）、称取10g固体亚氯酸钠（NaClO2），研磨后,用50mL的 PVA溶液a喷洒，同时不断搅拌至喷洒完毕，然后置入真空干燥箱50℃真空干燥12h，得包覆有PVA的NaClO2微粒A’，即NaClO2/PVA。
（2）、将NaClO2/PVA微粒A’用100mL的PMMA溶液b喷洒，同时不断搅拌，至喷洒完毕后，置入真空干燥箱,50℃真空干燥12h，研磨制得粒径约为20-50μm的NaClO2/PVA/PMMA微胶囊A。
4．制备固体酸微胶囊(命名为微胶囊B):
（1）、称取15g固体酒石酸，研磨后,用50mL的 PVA溶液a喷洒，同时不断搅拌至喷洒完毕，然后置入真空干燥箱50℃真空干燥12h，得包覆有PVA的固体酸微粒B’,即固体酸/PVA。
（2）、将固体酸/PVA微粒B’ 用100mL的PMMA溶液b喷洒，同时不断搅拌，至喷洒完毕后，置入真空干燥箱,50℃真空干燥12h，研磨制得固体酸/PVA/PMMA微胶囊B，微胶囊粒径为30-50μm。。
5. 制备缓释型二氧化氯固体消毒剂
将亚氯酸钠微胶囊A和固体酸微胶囊B按重量比1:2比例混匀，制成粉剂或用压片机压制成片剂。
如图1，亚氯酸钠微胶囊A的芯材是亚氯酸钠3，固体酸微胶囊B的芯材是固体酸4，芯材外均依次包覆有内层水易溶性有机物2和外层水难溶性高分子材料1。
实施例2 缓释型二氧化氯固体制剂消毒剂用于饮用水的消毒
按照每天处理100吨饮用水，加入4kg用实施例1方法制备的二氧化氯消毒剂，在 6-8天内，可维持水中二氧化氯浓度为 0.04-0.10mg/L，符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中，对末梢水二氧化氯残余大于0.02mg/L的要求。
实施例3
另外，还按上述工艺试验了其它不同组合，仍按每天处理100吨饮用水，加入4kg上述方法制备的二氧化氯消毒剂可4～7天维持水中二氧化氯浓度在0.03～0.08mg/L(详见表1)，符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）中末梢水二氧化氯残余大于0.02mg/L的要求。
表1 不同配比制得的二氧化氯固体消毒剂用于现场消毒的效果
Claims (4)
1.一种缓释型二氧化氯固体消毒剂，其特征是由亚氯酸钠微胶囊和固体酸微胶囊按重量比1：1～2混合而成，所述亚氯酸钠微胶囊的芯材为亚氯酸钠，芯材外依次包覆有水易溶性有机物层、水难溶性高分子材料层；所述固体酸微胶囊的芯材为可释放氢离子的固体酸或其盐，芯材外依次包覆有水易溶性有机物层、水难溶性高分子材料层；所述水易溶性有机物选自聚乙烯醇、聚乙烯二醇或聚丙烯酰胺,所述水难溶性高分子材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、乙烯-醋酸乙烯酯或聚乳酸。
2.根据权利要求1所述的缓释型二氧化氯固体消毒剂，其特征是固体酸选自柠檬酸、酒石酸、氯化铝或草酸。
3.根据权利要求2所述的缓释型二氧化氯固体消毒剂，其特征是所述亚氯酸钠微胶囊中，各成分的重量百分比为：
亚氯酸钠65%-90%，水易溶性有机物材料8%-25%，水难溶性高分子层材料2%-10%；
根据权利要求2所述的缓释型二氧化氯固体消毒剂，其特征是所述固体酸微胶囊中，各成分的重量百分比为：
固体酸72%-93%，水易溶性有机物材料6%-20%，水难溶性高分子材料1%-8%。
4.根据权利要求1或2或3 或4所述的缓释型二氧化氯固体消毒剂，其特征是所述亚氯酸钠微胶囊和固体酸微胶囊按比例混合成粉剂或按比例混合后压制成片剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120919 |