CN103931652A - 一种可控可视二氧化氯缓释凝胶及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种可控可视二氧化氯缓释凝胶的制备方法，涉及气体杀菌除味技术领域。将亚氯酸钠、丙烯酰胺、双丙烯酰胺、硼砂和过流酸钾等水溶性原料分别溶解，按比例混合，分装后加入四甲基乙二胺，引发聚合反应而形成聚丙烯酰胺凝胶。使用时在凝胶中插入一根配套的酸化棒即可缓慢地释放出二氧化氯气体，达到对其周围环境杀菌、除味的效果。特点是：通过控制凝胶和硼砂的浓度、凝胶交联度、酸化棒的种类来达到控制二氧化氯缓生缓释的速度；产品后端聚合成胶且无色、透明适合各种造型；产品被酸化激活后凝胶会由无色变成黄色且色度与二氧化氯浓度成正比，反之也然，由此凝胶还起到了ClO2指示剂作用；产品酸化激活后释放的气体不含有毒的副产物氯气。
Description
技术领域
本发明涉及气体杀菌除味技术领域，具体涉及一种可控可视二氧化氯缓释凝胶及制备方法。
背景技术
二氧化氯作为一个强氧化剂，对微生物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，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成从而达到杀菌消毒的作用，是国际上公认的第四代高效杀菌消毒剂。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，并且其安全性是被世界卫生组织（WHO）定为AI级。同时它的强氧化性还能将周围环境中的一些有毒有味气体物质，例如家装中释放的甲醛、二甲苯、氨气和家养宠物引发的屎尿骚味等等进行氧化降解，达到除味净化空气的作用。但是传统的类似产品生产过程中有“三废”产物，造成二次污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种可控可视二氧化氯缓释凝胶及制备方法，它通过控制凝胶和硼砂的浓度、凝胶交联度、酸化棒的种类来达到控制二氧化氯缓生缓释的速度；产品原料溶解彻底分布均匀，而且无色、晶莹剔透，适合各种造型；当它被酸化激活后凝胶会由无色变成黄色且色度与二氧化氯浓度成正比，凝胶还起到了ClO2指示剂作用；产品酸化激活后释放的气体不含有毒的副产物氯气，更加安全。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的制备方法包含以下步骤：
(1)、配制亚氯酸钠混合溶液；按称量表定量称取双丙烯酰胺、丙烯酰胺、亚氯酸钠、硼砂和过流酸钾，分别用去离子水溶解（以后所用水均是指去离子水），其中双丙烯酰胺和硼砂要用热水溶解；将除过流酸钾之外的四种原料溶液先混合，再将过流酸钾溶液缓慢地加入，边加边搅拌以避免局部浓度过高。混合溶液的pH值应在9.3左右。
(2)、聚合固化；将混合溶液分装至最小成品分装单元瓶中，每瓶滴加四甲基乙二胺后立即搅拌混匀，静置35分钟左右后便成为了一瓶无色、晶莹剔透内含二氧化氯前体的固体凝胶；
(3)、制备酸化棒；将氨基磺酸、草酸和柠檬酸按两种比例混合成两种混酸，分别装至内孔直径为10mm和12mm的两种塑料管中，两头封口，做成两种酸化棒。
(4)、激活；打开凝胶盖，瓶口向下，把酸化棒一头密封塞拔掉，将开口端由下向上插入凝胶中，再将瓶口向上，从瓶口处即可缓慢地释放出二氧化氯ClO2气体，达到对其周围环境杀菌、消毒和除味的效果。
所述的步骤(1)中是通过调节硼砂的浓度在1%—2.5%、或丙烯酰胺加双丙烯酰胺总浓度在5%—8%、或通过调整丙烯酰胺与双丙烯酰胺的比列（即交联度）在19：1—29：1来达到控制ClO2缓生缓释速度。
所述的步骤(3)中每瓶凝胶通过配套两根规格不同的酸化棒来达到控制ClO2缓生缓释作用：一根为氨基磺酸：草酸：柠檬酸的比例为80：7.2：12.8、内孔直径为12mm的“快棒”，另一根为氨基磺酸：草酸：柠檬酸的比例为0：95：5，内孔直径为10mm的“慢棒”。
所述的步骤(3)中用草酸和氨基磺酸来消除少量的氯气Cl2；草酸H2C2O4和氨基磺酸H2NHSO3，它们既是酸化剂又是一种掩蔽剂，可消除ClO2生成过程中的副产物Cl2，化学反应式为：H2C2O4+Cl2 =2CO2+2HCl，H2NHSO3 + Cl2 =ClHNHSO3 + HCl可使产品使用起来更安全。
所述的步骤(2)中凝胶还起到了ClO2指示剂作用；使用完全水溶性材料，通过自由基引发聚合反应来将ClO2前体均匀分布固定在无色晶莹剔透的凝胶中，当它被酸化激活释放出ClO2后凝胶会由无色转变成黄色且色度与浓度成正比，当不再有ClO2释放后，凝胶又会由黄转变成无色。
本发明具有以下有益效果：通过控制凝胶和硼砂的浓度、凝胶交联度、酸化棒的种类来达到控制二氧化氯缓生缓释的速度；产品原料溶解彻底分布均匀，而且无色、晶莹剔透，适合各种造型；当它被酸化激活后凝胶会由无色变成黄色且色度与二氧化氯浓度成正比，凝胶还起到了ClO2指示剂作用；产品酸化激活后释放的气体不含有毒的副产物氯气，更加安全。
具体实施方式：
具体实施方式一：本具体实施方式采用以下技术方案：它的制备方法：1）配制混合溶液；按称量表定量称取双丙烯酰胺127克、丙烯酰胺3673克、含量80%的亚氯酸钠4750克、硼砂760克和过流酸钾38克，分别用去离子水溶解，其中127克双丙烯酰胺和760克硼砂分别用5升70℃左右的热水，搅拌7分钟左右而彻底溶解，将它们缓慢地倒入一个大桶混合，最后加入过流酸钾溶液，边加边搅拌避免局部浓度过高。加水定容至76升，得到pH值为9.3的混合溶液；
2）固化；将混合溶液按60ml/瓶的装量分装至容积为80ml的瓶中，每瓶滴加一滴（50ul）四甲基乙二胺后立即搅拌混匀，静置35分钟左右后便成为了一瓶无色晶莹剔透内含二氧化氯前体的固体凝胶；
3）制备酸化棒；称取氨基磺酸4032克、草酸363克和柠檬酸645克并将它们混合均匀，按4克/管分装至内孔直径为12mm的塑料管中，两头封口做成酸化棒“快棒”。 称取草酸4788克和柠檬酸252克并将它们混合均匀，按4克/管分装至内孔直径为10mm的塑料管中，两头封口做成酸化棒“慢棒”，每瓶凝胶配“快棒” “慢棒”各一支。
本具体实施方式所做产品的参数；凝胶pH值9.3，5%亚氯酸钠（理论折合3%二氧化氯），5%聚丙烯酰胺、3.33%交联度，1%硼砂。
具体实施方式二：本具体实施方式与具体实施方式一的不同之处在于：它的制备方法，1）配制混合溶液；按称量表定量称取双丙烯酰胺304克、丙烯酰胺5776克、含量80%的亚氯酸钠4750克、硼砂1900克和过流酸钾38克，分别用去离子水溶解，其中304克双丙烯酰胺和1900克硼砂分别用5升70℃左右的热水，搅拌7分钟左右而彻底溶解，将它们缓慢地倒入一个大桶混合，最后加入过流酸钾溶液，边加边搅拌避免局部浓度过高。加水定容至76升。
接下来的步骤2）和3）与具体实施方式一的步骤2）和3）相同。
本具体实施方式所做产品的参数；凝胶pH值9.3，5%亚氯酸钠（理论折合3%二氧化氯），8%聚丙烯酰胺、5.0%交联度，2.5%硼砂。
本具体实施例具有以下有益效果：通过控制凝胶和硼砂的浓度、凝胶交联度、酸化棒的种类来达到控制二氧化氯缓生缓释的速度；产品原料溶解彻底分布均匀，而且无色、晶莹剔透，适合各种造型；当它被酸化激活后凝胶会由无色变成黄色且色度与二氧化氯浓度成正比，凝胶还起到了ClO2指示剂作用；产品酸化激活后释放的气体不含有毒的副产物氯气，更加安全。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说可以根据上述说明加以改进或变换，例如选用聚丙烯酰胺凝胶，可以通过选用聚丙烯酸脂水凝胶来实现；而这种改进或变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种可控可视二氧化氯缓释凝胶及制备方法，其特征在于它包含以下步骤：
(1)、配制亚氯酸钠混合溶液；按称量表定量称取双丙烯酰胺、丙烯酰胺、亚氯酸钠、硼砂和过流酸钾，分别用去离子水溶解，其中双丙烯酰胺和硼砂要用热水溶解；将除过流酸钾之外的四种原料溶液先混合，再将过流酸钾溶液缓慢地加入，边加边搅拌以避免局部浓度过高，混合溶液的pH值应在9.3左右；
(2)、聚合固化；将混合溶液分装至最小成品分装单元瓶中，每瓶滴加四甲基乙二胺后立即搅拌混匀，静置35分钟左右后便成为了一瓶无色、晶莹剔透内含二氧化氯前体的固体凝胶；
(3)、制备酸化棒；将氨基磺酸、草酸和柠檬酸按两种比例混合成两种混酸，分别装至内孔直径为10mm和12mm的两种塑料管中，两头封口，做成两种酸化棒；
(4)、激活；打开凝胶盖，瓶口向下，把酸化棒一头密封塞拔掉，将开口端由下向上插入凝胶中，再将瓶口向上，从瓶口处即可缓慢地释放出二氧化氯ClO2气体，达到对其周围环境杀菌、消毒和除味的效果。
2.根据权利要求1所述的一种可控可视二氧化氯缓释凝胶及制备方法，其特征在于所述的步骤(1)中是通过调节硼砂的浓度在1%—2.5%、或丙烯酰胺加双丙烯酰胺总浓度在5%—8%、或通过调整丙烯酰胺与双丙烯酰胺的比列在19：1—29：1来达到控制ClO2缓生缓释速度。
3.根据权利要求1所述的一种可控可视二氧化氯缓释凝胶及制备方法，其特征在于所述的步骤(3)中每瓶凝胶通过配套两根规格不同的酸化棒来达到控制ClO2缓生缓释作用：一根为氨基磺酸：草酸：柠檬酸的比例为80：7.2：12.8、内孔直径为12mm的“快棒”，另一根为氨基磺酸：草酸：柠檬酸的比例为0：95：5，内孔直径为10mm的“慢棒”。
4.根据权利要求1所述的一种可控可视二氧化氯缓释凝胶及制备方法，其特征在于所述的步骤(3)中用草酸和氨基磺酸来消除少量的氯气Cl2；草酸H2C2O4和氨基磺酸H2NHSO3，它们既是酸化剂又是一种掩蔽剂，可消除ClO2生成过程中的副产物Cl2，化学反应式为：H2C2O4+Cl2 =2CO2+2HCl，H2NHSO3 + Cl2 =ClHNHSO3 + HCl可使产品使用起来更安全。
5.根据权利要求1所述的一种可控可视二氧化氯缓释凝胶及制备方法，其特征在于所述的步骤(2)中凝胶还起到了ClO2指示剂作用；使用完全水溶性材料，通过自由基引发聚合反应来将ClO2前体均匀分布固定在无色晶莹剔透的凝胶中，当它被酸化激活释放出ClO2后凝胶会由无色转变成黄色且色度与浓度成正比，当不再有ClO2释放后，凝胶又会由黄转变成无色。
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