CN111034721A

CN111034721A - 遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒

Info

Publication number: CN111034721A
Application number: CN201911143915.7A
Authority: CN
Inventors: 衣大龙; 罗青克
Original assignee: Jiangyuan Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangyuan Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2020-04-21

Abstract

本发明公开了一种遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒，包括水溶薄壳、固体亚氯酸钠、固体硅酸、固体硫酸铝、固体小苏打、固体抗氧化剂，二氧化氯生成组合物、炸泡扩散组合物和固体抗氧化剂，所述水溶薄壳遇水即溶，呈胶囊状、筒状或半球状，能够相互嵌套成为密封的细小颗粒容器，将适量成品粉末封入水溶薄壳，即得成品颗粒。本发明生成的氢氧化铝沉淀物颗粒具有强吸附活性，方便快速高效清洁水体，生成的二氧化碳气泡快速爆裂，提高化学反应烈度，成功的均匀、大面积、大纵深、立体发散的快速释放大量的二氧化氯，效果直接、明显、高效，抗氧化剂能够减轻伤害、避免伤及或或保护用户环境中种养的植物和宠物，保护特定微生物、菌群和藻类。

Description

遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒

技术领域：

本发明涉及消毒剂领域，尤其涉及一种遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒。

背景技术：

二氧化氯是第四代消毒剂，性能特别优良，杀菌、消毒、强氧化性与常规其它种类的消毒剂相比均有较大幅度的进步，用作氧化剂、脱臭剂、杀生剂、保鲜剂、漂白剂等。二氧化氯因为其具有杀菌能力强，对人体及动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点而备受人们的青睐。二氧化氯不仅是一种不产生致癌物的广谱环保型杀菌消毒剂，而且还在杀菌、食品保鲜、除臭等方面表现出显著的效果。

二氧化氯常温是气体，化学性能活泼，具有强氧化性，容易被分解或氧化分解其它物质，易溶于水，空气中含量达10%时，容易爆炸，溶解在水中，含量大于30%时，其水溶液容易爆炸，优点和缺点都非常明显，优点是广谱、杀菌、消毒、安全无毒，无残留，对人体和养殖物友善，但保质期太短，容易分解降低性能活性，存储和运输存在安全隐患。

亚氯酸钠分子式是NaClO₂，主要用途为：1.用于纸浆、纤维、面粉、淀粉、油脂等的漂白，饮水净化和污水处理，皮革脱毛及制取二氧化氯水溶液等。为高效漂白剂和氧化剂，也可用作阴丹士林染色的拔染剂、氧化剂、杀菌剂、纯化水、织物漂白剂。2.在食品工业中用作漂白剂，漂白时需用耐蚀性容器，不得使用金属容器。3. 纸浆、纸张和各种纤维的高效漂白剂和氧化剂，也可漂白白砂糖、面粉、淀粉、油脂和蜡等。4.用于饮水净化，不残留氯气味处理污水具有杀菌、除酚、除臭作用。

不同的抗氧化剂在同一种油中的抗氧化效果不一样，抗氧化效果以发挥不同抗氧化剂的协同作用和使用增效剂为最好。另外，抗氧化剂在不同的油中也显示出不同的抗氧化效果。

哈尔滨工业大学朱世奇的硕士论文《二氧化氯固体制剂的制备及其稳定性的研究》介绍了：二氧化氯是一种较强的氧化剂，杀菌能力强，应用广泛。但二氧化氯具有不稳定性，不便于运输和贮存，必须现场制备，于是“稳定性”二氧化氯应运而生，其使用时需活化。二氧化氯固体制剂作为“稳定性”二氧化氯的一种，具有稳定性好、二氧化氯含量高、使用方便等特点，近些年的应用越来越广。本文针对二氧化氯固体制剂的活化方法进行深入研究，目的在于找到能快速释放二氧化氯、二氧化氯含量高、稳定性好的活化剂、活化促进剂、稳定剂。本文针对亚氯酸钠制备二氧化氯的方法进行了系统研究，通过正交试验确定了最佳反应条件，并考察了单因素对二氧化氯的浓度和纯度的影响。研究发现：分别以过硫酸钠、乳酸、柠檬酸和苹果酸为活化剂，在室温条件下，反应十分缓慢，转化率低；分别以磷酸、硫酸氢钠为活化剂，在室温条件下，反应速度较快，但转化率低；以亚氯酸钠为发生剂、硫酸氢钠为活化剂、并分别以葡萄糖、S为活化促进剂发生二氧化氯可以在室温条件下进行，反应时间短，转化率可达71％以上，纯度达98％以上。由于反应条件易于控制，决定将这2种配方组分应用于二氧化氯固体制剂的开发研究。在对活化方法的研究基础上，研究开发了二元二氧化氯固体制剂的配方组成。以高活化率、高二氧化氯浓度、低生产成本为配方选择标准，筛选出固体制剂的最佳配方。其中，以亚氯酸钠、硫酸氢钠、S为配方组分，最佳组成为：亚氯酸钠2.50g，硫酸氢钠5.0g，S为2.0g。以亚氯酸钠、硫酸氢钠、葡萄糖、S为配方组分，最佳组成为：亚氯酸钠2.50g，硫酸氢钠5.0g，葡萄糖10.0g，S为0.25g。这两种最佳组成溶于1L水后均能产生1000mg/L的二氧化氯溶液。在对二元二氧化氯固体制剂配方组成的研究基础之上，研究开发了一元二氧化氯固体制剂。为保证一元二氧化氯固体制剂的稳定性，分别向组分中添加聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺3种高分子有机物作为稳定剂并对亚氯酸钠进行微胶囊化处理，使得亚氯酸钠表层形成均匀膜，从而达到与其它成分的有效隔离的目的。选择活化效果好、转化率高、低成本、良好的稳定性以及工业化制备过程的易操作性为工艺突破点，开发出的一元二氧化氯固体制剂。其中，以聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂时，因其易于吸收水分，稳定性差，故被淘汰；以聚丙烯酰胺为稳定剂时，最佳组成为：聚丙烯酰胺0.57g，亚氯酸钠2.50g，硫酸氢钠5.0g，S为2.0g；以聚乙烯醇为稳定剂时，最佳组成为：聚乙烯醇0.76g，亚氯酸钠2.50g，硫酸氢钠5.0g，S为2.0g。由这两种配方开发的产品均能使产品的贮存期定为1年，解决了一元二氧化氯固体制剂稳定性差的问题。研究和开发出的新的二氧化氯固体制剂有重要的使用价值和应用前景。

静态的污水很容易处理，流动状态的污水就很难处理，尤其是流速相对较快的污水或有相当多流动中的污水，或者快速产生污水的任意场所和设备，动态的污染环境需要均匀大面积快速的消毒、杀菌和沉降有害物质，常规的消毒杀菌手段无法快速均匀大量的进行，人们抛洒常规固体、液体除污介质入水流时，快速流动的污染水流冲跑除污介质，除污介质随波逐流遇阻停留，能够影响的污水范围只是一条线，而不是周边的某个有效持续的范围，无法明显改善污水的肆虐，无法不断增大稀释扩散，完全无法控制。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供了一种遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒，此组合物中不含有现成的二氧化氯，不存在二氧化氯的固有的保质期和安全隐患缺陷，通过水的浸泡和复杂化学反应后，剧烈反应出二氧化氯气体，特别适合高流速大流量需要进行高效快速大范围的环境消毒、杀菌场合，根据需要重点保护的微生物，选择合适的抗氧化剂，有选择性的抵消二氧化氯的强氧化影响，有针对性的减轻某些伤害、避免伤及或保护用户环境中种养的植物和宠物，本发明让除污颗粒在水中崩解，生成大量促进扩散的气泡，将生成二氧化氯的组合物破碎并均匀扩散，生成的氢氧化铝沉淀物颗粒具有强吸附活性，方便快速高效清洁水体。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒，包括水溶薄壳、固体亚氯酸钠、固体硅酸、固体硫酸铝、固体小苏打、固体抗氧化剂，其特征在于：先将固体亚氯酸钠和固体硅酸按摩尔比3:2的比例置入第一搅拌机搅拌5-10分钟，得到二氧化氯生成组合物，再按摩尔比1:6将固体硫酸铝、固体小苏打置入第二搅拌机搅拌5-10分钟，得到炸泡扩散组合物，再按重量比100:4-10:1-5分别将二氧化氯生成组合物、炸泡扩散组合物和固体抗氧化剂，置入第三搅拌机搅拌5-10分钟，再全部置入食品级粉碎机粉碎至80目以下，筛网滤除的80目以上的较大颗粒继续粉碎，直至粒径为80目以下，得到成品粉末，所述水溶薄壳遇水即溶，呈胶囊状、筒状或半球状，能够相互嵌套成为密封的细小颗粒容器，将适量成品粉末封入水溶薄壳，即得成品颗粒，每1kg成品颗粒配净含量5-10克的干燥剂包，包装出货，成品颗粒遇水水溶薄壳溶解破裂，水进入水溶薄壳内部，与成品粉末接触，内含的炸泡扩散组合物急剧化学反应快速释放大量二氧化碳气体，爆裂水溶薄壳，并快速将二氧化氯生成组合物快速均匀的释放到水中，在气泡爆裂的水波催动下快速溶解，发生剧烈化学反应，高速反应完毕，均匀、大面积、大纵深、立体发散的快速释放大量的二氧化氯，同时释放抗氧化剂。

进一步的，还包括调和油，固体抗氧化剂先加入到调和油中，添加的固体抗氧化剂占混合物质量比的1~3%，在第二次搅拌工序向食品级搅拌机中置入调和油，和粉状混合物一起搅拌。

进一步的，所述抗氧化剂为有机抗氧化剂，包括：酚型抗氧剂或胺型抗氧剂或钼氨络合物，含量为总质量的0.01-0.05%。

进一步的，所述水溶薄壳设置有针扎孔，所述针扎孔直径在0.05-0.3mm之间，数量为两个以上，方便水溶渗透，将水与炸泡扩散组合物接触，迅速产生大量气体，所述针扎孔的数量、直径和目标水体的流速共同控制炸泡扩散组合物遇水反应的时间、沉入水体中的深度、炸泡覆盖的范围。

进一步的，所述针扎孔能够替换为条形压痕，条形压痕压穿水溶薄壳或残留30%以下的壁厚。

进一步的，所述水溶薄壳为医用胶囊，优选尺寸较小、壁厚较薄的型号，越小越薄越好，柱体或球体的直径在6mm以下。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.克服了二氧化氯容易变质（分解成有毒氯气和氧气），保质期短的问题，克服了二氧化氯包装储存运输过程中易爆炸的难题（空气中含量达10%时，容易爆炸，溶解在水中，含量大于30%时，其水溶液容易爆炸）；

2.生成的氢氧化铝沉淀物颗粒具有强吸附活性，方便快速高效清洁水体，生成的二氧化碳气泡快速爆裂，提高化学反应烈度，成功的均匀、大面积、大纵深、立体发散的快速释放大量的二氧化氯，效果直接、明显、高效。

3.根据二氧化氯浓度过高易爆炸的特点（空气中含量达10%时，容易爆炸，溶解在水中，含量大于30%时，其水溶液容易爆炸；）促进扩散，爆炸就意味着更好的扩散；

4.根据不同需求附加的不同类型的抗氧化剂，能够有选择性的抵消二氧化氯的强氧化影响，能够减轻伤害、避免伤及或或保护用户环境中种养的植物和宠物，强力氧化分解有害污染物，保护特定微生物、菌群和藻类；

5.无需复杂的专业人士操作，方便定点定量更加精确的施加。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明：

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的一种实施例的柱体结构示意图；

图2是本发明一种实施例的工作原理示意图。

图中标号说明：1、固体亚氯酸钠，2、固体硫酸铝，3、固体硅酸，4、固体小苏打，5、固体抗氧化剂，6、水溶薄壳。

具体实施方式：

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述：

参照图1-2所示，一种遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒，包括水溶薄壳、固体亚氯酸钠、固体硅酸、固体硫酸铝、固体小苏打、固体抗氧化剂，其特征在于：先将固体亚氯酸钠和固体硅酸按摩尔比3:2的比例置入第一搅拌机搅拌5-10分钟，得到二氧化氯生成组合物，再按摩尔比1:6将固体硫酸铝、固体小苏打置入第二搅拌机搅拌5-10分钟，得到炸泡扩散组合物，再按重量比100:4-10:1-5分别将二氧化氯生成组合物、炸泡扩散组合物和固体抗氧化剂，置入第三搅拌机搅拌5-10分钟，再全部置入食品级粉碎机粉碎至80目以下，筛网滤除的80目以上的较大颗粒继续粉碎，直至粒径为80目以下，得到成品粉末，所述水溶薄壳遇水即溶，呈胶囊状、筒状或半球状，能够相互嵌套成为密封的细小颗粒容器，将适量成品粉末封入水溶薄壳，即得成品颗粒，每1kg成品颗粒配净含量5-10克的干燥剂包，包装出货，成品颗粒遇水水溶薄壳溶解破裂，水进入水溶薄壳内部，与成品粉末接触，内含的炸泡扩散组合物急剧化学反应快速释放大量二氧化碳气体，爆裂水溶薄壳，涉及的化学反应式包括：Al₂(SO4)₃+6NaHCO₃==3Na₂SO₄+2Al(OH)₃↓+6CO₂↑，并快速将二氧化氯生成组合物快速均匀的释放到水中，在气泡爆裂的水波催动下快速溶解，发生剧烈化学反应，涉及化学反应式：3NaClO₂+2H₂SiO₃ = Na₂SiO₃+NaCl+ 2H₂O +2ClO₂↑，高速反应完毕，均匀、大面积、大纵深、立体发散的快速释放大量的二氧化氯，同时释放抗氧化剂，强力氧化分解有害污染物，保护特定微生物、菌群和藻类。

进一步的，所述抗氧化剂为富含茶多酚的植物抗氧化剂，包括：茶叶、茶叶的残渣、枝末、边角料的粉碎物（粒径40目以下）或含虾青素的雨生红球藻粉，含量为总质量的0. 1-0. 5%。

进一步的，所述调和油中根据用户偏好，还添加有适量香水或香精或精油，遮盖二氧化氯喷雾中的淡淡消毒剂味道，散发用户喜欢的香味。

本实施例的工作原理如下：

用户购买并将本发明的组合物颗粒按推荐的使用量投入流动的污水中或蓝藻爆发水体污染严重的水体中，组合物颗粒随波逐流缓慢下沉，水溶薄壳被水溶解破裂，水进入胶囊中，内含的炸泡扩散组合物遇上水，急剧化学反应快速释放大量二氧化碳气体，爆裂水溶薄壳，涉及的化学反应式包括：Al₂(SO4)₃+6NaHCO₃==3Na₂SO₄+2Al(OH)₃↓+6CO₂↑，生成的氢氧化铝沉淀物颗粒具有强吸附活性，方便快速高效清洁水体，生成的二氧化碳气泡快速爆裂，提高化学反应烈度，成功的均匀、大面积、大纵深、立体发散的快速将二氧化氯生成组合物快速均匀的释放到周边较大体积范围的水体中，在气泡爆裂和水流催动下快速溶解，二氧化氯快速生成组合物大量生成亚氯酸钠溶液和硅酸溶液，发生剧烈化学反应，涉及化学反应式：3NaClO₂+2H₂SiO₃ = Na₂SiO₃+NaCl+ 2H₂O +2ClO₂↑，均匀、大面积、大纵深、立体发散的快速释放大量的二氧化氯，局部溶于水的二氧化氯含量过多时，还会产生二氧化氯爆炸，更加均匀、大面积、大纵深、立体发散的散步有效成分二氧化氯和氢氧化铝，消毒杀菌、氧化分解有害物质，吸附沉淀清洁水体，同时释放抗氧化剂，强力氧化分解有害污染物，保护特定微生物、菌群和藻类，本申请利益众多，进步显著。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒，包括水溶薄壳、固体亚氯酸钠、固体硅酸、固体硫酸铝、固体小苏打、固体抗氧化剂，其特征在于：先将固体亚氯酸钠和固体硅酸按摩尔比3:2的比例置入第一搅拌机搅拌5-10分钟，得到二氧化氯生成组合物，再按摩尔比1:6将固体硫酸铝、固体小苏打置入第二搅拌机搅拌5-10分钟，得到炸泡扩散组合物，再按重量比100:4-10:1-5分别将二氧化氯生成组合物、炸泡扩散组合物和固体抗氧化剂，置入第三搅拌机搅拌5-10分钟，再全部置入食品级粉碎机粉碎至80目以下，筛网滤除的80目以上的较大颗粒继续粉碎，直至粒径为80目以下，得到成品粉末，所述水溶薄壳遇水即溶，呈胶囊状、筒状或半球状，能够相互嵌套成为密封的细小颗粒容器，将适量成品粉末封入水溶薄壳，即得成品颗粒，每1kg成品颗粒配净含量5-10克的干燥剂包，包装出货，成品颗粒遇水水溶薄壳溶解破裂，水进入水溶薄壳内部，与成品粉末接触，内含的炸泡扩散组合物急剧化学反应快速释放大量二氧化碳气体，爆裂水溶薄壳，并快速将二氧化氯生成组合物快速均匀的释放到水中，在气泡爆裂的水波催动下快速溶解，发生剧烈化学反应，高速反应完毕，均匀、大面积、大纵深、立体发散的快速释放大量的二氧化氯，同时释放抗氧化剂。

2.根据权利要求1所述的一种遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒，其特征在于：还包括调和油，固体抗氧化剂先加入到调和油中，添加的固体抗氧化剂占混合物质量比的1~3%，在第二次搅拌工序向食品级搅拌机中置入调和油，和粉状混合物一起搅拌。

3.根据权利要求1所述的一种遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒，其特征在于：所述抗氧化剂为有机抗氧化剂，包括：酚型抗氧剂或胺型抗氧剂或钼氨络合物，含量为总质量的0.01-0.05%。

4.根据权利要求1所述的一种遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒，其特征在于：所述水溶薄壳设置有针扎孔，所述针扎孔直径在0.05-0.3mm之间，数量为两个以上，方便水溶渗透，将水与炸泡扩散组合物接触，迅速产生大量气体，所述针扎孔的数量、直径和目标水体的流速共同控制炸泡扩散组合物遇水反应的时间、沉入水体中的深度、炸泡覆盖的范围。

5.根据权利要求4所述的一种遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒，其特征在于：所述针扎孔能够替换为条形压痕，条形压痕压穿水溶薄壳或残留30%以下的壁厚。

6.根据权利要求1所述的一种遇水即溶选择性氧化生成二氧化氯的速效颗粒，其特征在于：所述水溶薄壳为医用胶囊，优选尺寸较小、壁厚较薄的型号，越小越薄越好。