CN111943143A - 二氧化氯发生剂组合物以及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可持续地产生二氧化氯的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物,所述组合物包含:(1)亚氯酸盐;(2)无机多孔材料;和(3)任选的添加剂,所述添加剂选自pH调节剂、粘合剂、亲水性/疏水性改性剂、防水材料、表面活性剂、着色剂、调味剂中的一种或多种。本发明还涉及制备可持续地产生二氧化氯的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的方法。本发明用于过滤材料的二氧化氯生成组合物附着于过滤材料中,在使用前不需要对其进行预处理,可以连续产生二氧化氯,并抑制流感等病毒的传播。除了可生成二氧化氯用于净化空气以外,还可以调节室内环境的湿度,减轻环境湿度变化。
Description
技术领域
本发明涉及可持续地产生二氧化氯的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物,还涉及制备可持续地产生二氧化氯的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的方法。
背景技术
流感病毒被认为是在世界范围内会引起极强感染性和高死亡率的病毒,需要积极采取对策。流感病毒的传播与相对湿度和温度有关,并且作为降低其传播效率的条件,通过将室内保持在温度(20℃以上)以及保持一定的相对湿度,可以抑制流感病毒的传播(非专利文献1)。
用于除去大气中病毒的药物主要为二氧化氯。二氧化氯在常温下是一种气体,它会受热分解或见光分解,因此不适合长期储存。目前,通常使用亚氯酸钠反应生成二氧化氯。二氧化氯通过氧化作用用于灭菌、除臭、抗病毒等应用。已知二氧化氯是通过向亚氯酸盐水溶液加入酸而使亚氯酸盐分解而产生的,如下列反应式所示:
5ClO2-+4H+→4ClO2↑+Cl-+2H2O
由于亚氯酸盐的分解需要酸性环境,因此,采用将其添加到吸湿材料中的方法以保持适当的pH。
专利文献1提出了一种产生凝胶状二氧化氯的组合物,其包含稳定的二氧化氯和琼脂或明胶。由于这种凝胶状二氧化氯产生组合物可以调节适当的水分含量和酸度并且可以抑制凝胶中物质的扩散,因此可以具有即效性和持续性的效果。然而,它不是在贩卖前加入pH调节剂并储存的,而是由用户在使用时放入pH调节剂进行调节的。
专利文献2公开了通过用无孔多孔材料浸渍亚氯酸盐和碱性试剂并干燥而得到的稳定化二氧化氯试剂。
专利文献3描述了一种制品,它由吸附在无机多孔材料上的亚氯酸盐和碱性物质以及磷酸基碱性盐组成,但是在无机多孔材料中加入了亚氯酸盐水溶液,由于无机多孔材料的吸水性有限,亚氯酸盐浓度高,使得亚氯酸盐分解。因为亚氯酸盐溶液的浓度有限,因此不可能增加无机多孔材料中亚氯酸盐的有效浓度。此外,由于亚氯酸盐通过加热分解,不仅在干燥过程中亚氯酸盐的有效浓度降低,而且还存在生产过程中产生有害氯气的问题。
专利文献4描述了将含有缓释载体和二氧化氯前体物的二氧化氯控制释放制剂包装在无纺布袋中,该无纺布袋起到缓释包装的功能。
专利文献5描述了一种在无纺布中含有二氧化氯微胶囊的口罩,使用这种微胶囊,可以控制室温下二氧化氯气体的释放,但是不能长时间使用。
此外,作为二氧化氯发生剂的亚氯酸钠具有潮解性,因此,在储存时需采用液体保存。而过滤材料是湿润的,这不仅会导致发生压力损失,而且还存在如附着到皮肤上发生灼伤等严重的安全问题。
[专利文献1]日本特開2007-1807
[专利文献2]JP5605744B2
[专利文献3]CN102835421B
[专利文献4]CN104719335A
[专利文献5]CN101716362B
[非专利文献1]PLoS Pathog.2007 Oct 19;3(10):1470-6.
发明内容
为了将二氧化氯发生剂应用于空气过滤材料中,再装入空气过滤器,用于净化空气。使用时不需要进行预处理等操作,而且不需要制成溶液在大气中保存。此外,为了不增加过滤材料的厚度需要使用微小粒径的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物。
为此,本发明一方面提供一种过滤材料用二氧化氯发生剂组合物,所述组合物包含:
(1)亚氯酸盐;
(2)无机多孔材料;和
(3)任选的添加剂,
其中,所述添加剂选自pH调节剂、粘合剂、亲水性/疏水性改性剂、防水材料、表面活性剂、着色剂、调味剂中的一种或多种。
在具体实施方式中,所述无机多孔材料包括吸水性或吸湿性无机多孔材料;优选的,所述无机多孔材料选自硅胶、氧化铝、活性炭、沸石、二氧化硅、硅酸钙、蛭石、粘土、海泡石、蒙脱石、硅藻土、磷灰石和氧化钛中的一种或多种;优选的,所述无机多孔材料选自沸石、海泡石和粘土中的一种或多种。
在具体实施方式中,所述亚氯酸盐选自亚氯酸铵、亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸锂、亚氯酸钙、亚氯酸镁、亚氯酸铜、亚氯酸盐。铅酸、亚氯酸锌、亚氯酸银和亚氯酸汞中的一种或多种;优选地,所述亚氯酸盐选自亚氯酸钠、亚氯酸钾和亚氯酸锂中的一种或多种。
在具体实施方式中,所述亚氯酸盐与无机多孔材料的重量比为0.05~ 2.0:1;或所述亚氯酸盐与无机多孔材料的重量比为0.5~1.0:1。
在具体实施方式中,所述二氧化氯发生剂组合物的平均粒径为0.01μm~ 3mm;或所述二氧化氯发生剂组合物的平均粒径为20μm~100μm。
在具体实施方式中,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物包含粒径单峰分布的亚氯酸盐颗粒和粒径单峰分布的无机多孔材料颗粒。
另一方面,本发明还提供制备所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的方法,所述方法包括:
(1)在水性溶剂中混合所述亚氯酸盐和无机多孔材料以及任选的所述添加剂,形成混合物;
(2)去除所述混合物中的水性溶剂,形成包含亚氯酸盐和无机多孔材料的组合物;和
(3)将所述包含亚氯酸盐和无机多孔材料的组合物造粒。
在具体实施方式中,将所述包含亚氯酸盐和无机多孔材料的组合物造粒,以形成颗粒状的亚氯酸盐和颗粒状的无机多孔材料的颗粒混合物;和
去除所述混合物中的水性溶剂的步骤(2)使所述包含亚氯酸盐和无机多孔材料的组合物的水分含量为5~20重量%。
另一方面,本发明还提供所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物在空气过滤材料中的应用。
在具体实施方式中,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物置于空气过滤基材和支撑基材(例如,骨材)之间。
再一方面,本发明还提供一种空气过滤材料,所述空气过滤材料包括:
(1)空气过滤基材和支撑基材;以及
(2)置于空气过滤基材和支撑基材之间的二氧化氯发生剂组合物。
本发明所述的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物可以在空气中释放二氧化氯,以抑制流感等病毒的传播。本发明所述的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物可以应用于空气过滤材料中,所述空气过滤材料再装入空气过滤器中,空气过滤器最终装入空调、空气净化器(机)和新风机中。当空调、空气净化器(机)和新风机工作时,二氧化氯进入室内空气中,起净化空气、改善室内空气质量的作用。
本发明用于过滤材料的二氧化氯生成组合物附着于过滤材料中,在使用前不需要对其进行预处理,可以连续产生二氧化氯,并抑制流感等病毒的传播。所述负载有二氧化氯生成组合物的过滤材料装入空气过滤器中,用于抑制室内空气中的流感等病毒。
本发明过滤材料用二氧化氯生成组合物除了可生成二氧化氯用于净化空气以外,还可以调节室内环境的湿度,也就是说具有可减轻湿度变化的效果。本发明中,所述亚氯酸盐具有潮解性并且所述无机多孔材料也具有吸收水分的效果。因此,过滤材料用二氧化氯生成组合物含水量的增减会根据本发明组合物使用的外部环境变化而变化,也就是说,当外部环境的水分含量低时,过滤材料用二氧化氯生成组合物具有释放水分的作用;当外部环境的水分含量高时,过滤材料用二氧化氯生成组合物会吸收水分;由此减轻环境的湿度变化。
具体实施方式
除非另作定义,权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。除非另外说明,否则所有的份数为重量份,所有的百分比为重量百分比。
下面结合具体的实施方式对本发明做进一步说明,但本发明不限于下述具体实施方式。
在本发明中,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物可以包含、基本上由以下组成或由以下组成:
(1)亚氯酸盐;和
(2)无机多孔材料。
通常,用于本发明的亚氯酸盐没有特别限制,包括但不限于:亚氯酸铵、亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸锂、亚氯酸钙、亚氯酸镁、亚氯酸铜、亚氯酸盐。铅酸、亚氯酸锌、亚氯酸银和亚氯酸汞等。从稳定性能出发,本发明的亚氯酸盐优选亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸锂、亚氯酸镁和亚氯酸钙,它们是亚氯酸盐的轻金属盐。从购买的容易程度考虑,优选亚氯酸钠和亚氯酸钾。更优选的,本发明的亚氯酸盐是具有低分子量和高有效浓度的亚氯酸钠。
在本发明中,所述亚氯酸盐可以单独使用,也可以两种以上组合使用。通常,所述亚氯酸盐与无机多孔材料的重量比可以为0.05~3.0:1、0.1~ 3.0:1、0.3~3.0:1、0.5~3.0:1、1.0~3.0:1、1.5~3.0:1、2.0~3.0:1、 2.5~3.0:1、0.05~2.5:1、0.1~2.5:1、0.3~2.5:1、0.5~2.5:1、1.0~ 2.5:1、1.5~2.5:1、2.0~2.5:1、0.05~2.0:1、0.1~2.0:1、0.3~2.0:1、 0.5~2.0:1、1.0~2.0:1、1.5~2.0:1、0.05~1.5:1、0.1~1.5:1、0.3~1.5:1、0.5~1.5:1、1.0~1.5:1、0.05~1.0:1、0.1~1.0:1、0.3~1.0:1、0.5~1.0:1、0.05~0.5:1、0.1~0.5:1、0.3~0.5:1、0.05~0.3:1、0.1~ 0.3:1和0.05~0.1:1。在本发明中,当所述亚氯酸盐与无机多孔材料的重量比超过3.0:1时,所述亚氯酸盐的氧化性增加,但安全性降低。
在本发明中,当所述无机多孔材料包括吸水性或吸湿性无机多孔材料时,所述无机多孔材料可以控制亚氯酸盐的吸水性或吸湿性。此时,所述亚氯酸盐与无机多孔材料的重量比优选为0.05~2.0:1、0.05~1.5:1、 0.05~1.0:1、0.05~0.5:1、0.5~2.0:1、0.5~1.5:1、0.5~1.0:1、1.0~ 2.0:1、1.0~1.5:1和1.5~2.0:1。当所述亚氯酸盐与无机多孔材料的重量比0.5~1.0:1时,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物产生的二氧化氯的有效浓度更佳。
从安全性的观点出发,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物中含有的亚氯酸盐的浓度优选为1~40wt%、5~40wt%、10~40wt%、25~40wt %、30~40wt%、1~30wt%、5~30wt%、10~30wt%、25~30wt%、1~25wt%、5~25wt%、10~25wt%、1~10wt%、5~10wt%和1~5wt%。更优选的,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物中含有的亚氯酸盐的浓度为5~30wt%、10~30wt%、15~30wt%、20~30wt%、25~30wt%、5~ 25wt%、10~25wt%、15~25wt%、20~25wt%、5~20wt%、10~20wt%、 15~20wt%、5~15wt%、10~15wt%和5~10wt%。另一方面,为了使生成的二氧化氯可以发挥其有效浓度,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物中含有的亚氯酸盐的浓度进一步优选为10~25wt%。
在本发明中,所述无机多孔材料可以表现出保持适当水分的功能,并可抑制由于亚氯酸盐潮解引起的液化的现象。特别是,在本发明的二氧化氯生成组合物的颗粒形式中,无机多孔材料的比表面积大,可以容纳更多量的无机多孔材料和亚氯酸盐组合物的颗粒。本发明对无机多孔材料没有特别限制。通常,所述无机多孔材料具有吸附和分离的能力,选自硅胶、氧化铝、活性炭、沸石、二氧化硅、硅酸钙、蛭石、和粘土等。此类物质颗粒具有以下特点:大的比表面积、适宜的孔结构及表面结构,对吸附质有强烈的吸附能力,一般不与吸附质和介质发生化学反应,制造方便、容易再生,且有极好的吸附性和机械性特性。
另外,所述无机多孔材料可以包含具有优异的光催化能力的物质,如 TiO2、ZnO、CdS、WO3、Fe2O3、PbS、SnO2、ZnS、SrTiO3和SiO2等。它们以粉末分散在涂敷液中的形式,涂布于基材表面,在紫外光及可见光的作用下,产生强烈催化降解功能:能有效地降解空气中有毒有害气体;能有效杀灭多种细菌,并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理;同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。同时,它们可用做光解水产氢、有机废水处理等的催化材料。
本发明中,还有一些无机多孔材料可以制成有一定厚度的板状材料,发挥其保温断热的功能,如:硅酸钙,膨胀珍珠岩,玻璃棉,岩棉,二氧化硅气凝胶等。此类无机多孔材料具有导热系数低、重量轻,密度小、柔韧性高、防火防水等特性。
另外,具有2D电池构造的铝蜂窝体用于航空航天领域,作为多孔金属减震材料,例如多孔钛,多孔铝等。当用作轻质和高刚性结构材料时,蜂窝结构位于夹层结构中,其两面与表面材料粘合成像三明治一样的结构,当施加压缩力时,通过单元的弯曲可以吸收大量的能量,从而起到减震作用。
通过控制无机多孔材料颗粒的粒度和所需尺寸的介孔可获得所需要的粒子。表面具有介孔的粒子,具有优异的吸湿性能,能够容易且快速地释放吸收的水分,并且作为多孔吸湿剂可以重复使用。本发明中,所述吸湿性多孔材料已知的有海泡石、硅胶、蒙脱石、硅藻土、活性炭、沸石、氧化铝、磷灰石和氧化钛等。根据粒径、孔径和孔容等可进行调整的吸湿剂常被用作适合吸收水分的环境(需要初始除湿的环境)。
作为用于本发明的无机多孔材料颗粒,特别优选使用的有海泡石、硅胶、蒙脱土、硅藻土、活性炭、沸石、氧化铝、磷灰石、氧化钛,进一步优选海泡石、蒙脱石、活性炭、沸石、氧化铝、磷灰石,更进一步优选海泡石、蒙脱石和沸石等,但不限于此。
在本发明中,以所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的重量计,所述无机多孔材料的量为1-70wt%、5-70wt%、10-70wt%、20-70wt%、 30-70wt%和50-70wt%、1-50wt%、5-50wt%、10-50wt%、20-50wt%、30-50wt%、1-30wt%、5-30wt%、10-30wt%、20-30wt%、1-20wt%、5-20wt %、10-20wt%、1-710wt%、5-10wt%和1-5wt%。为了发挥有效的吸湿效果,所述无机多孔材料的量优选为10-50wt%、10-40wt%、10-30wt%、 10-20wt%、20-50wt%、20-40wt%、20-30wt%、30-50wt%、30-40wt%和40-50wt%。为了产生二氧化氯的有效浓度,所述无机多孔材料的量优选为20-30wt%。
为了控制亚氯酸钠的稳定性和二氧化氯的持续释放性,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物还包括pH调节剂。本发明中,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的pH值可以为7~14,优选为8~12,更进一步优选为9~10。所述pH调节剂选自碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸钙、二氧化碳、谷氨酸钠、亚硝酸钠、亚硫酸钠、次硫酸钠、重硫酸钠、氯化钾、氯化铵、氯化钙、氯化镁、氢氧化钙、氢氧化钠、磷酸氢钠、磷酸氢二钠、焦磷酸二钠、醋酸钠、醋酸钾、醋酸钙、乳酸钠和乳酸钾等,但不限于此。
为了调节与空气过滤基材的粘合性和/或保持二氧化氯的释放速率,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物还包括粘合剂、接着剂和涂布剂。本发明中,所述涂布剂是涂布在二氧化氯发生剂颗粒的表面上以形成胶囊,或者可以将涂布剂与二氧化氯发生剂的颗粒混合使涂布剂在颗粒表面成膜。为了不与二氧化氯发生剂产生反应,使用的粘合剂、接着剂和涂布剂优选不含酸性基团和醛类等还原基团的物质或不使用醛类等还原物质作为原料的物质。
在本发明中,所述粘合剂、接着剂和涂布剂包括但不限于丙烯酸树脂型、异氰酸酯树脂型、聚氨酯树脂型、乙烯-乙酸乙烯酯树脂型、环氧树脂型、氯乙烯树脂型、酪蛋白型、氯丁橡胶型、乙酸乙烯酯树脂型、氰基丙烯酸酯树脂型、二氧化硅型、聚乙烯醇树脂型、聚乙烯吡咯烷酮树脂型、聚乙烯醇系树脂型、聚乙烯醇系、聚乙烯醇系、聚乙烯醇系、聚乙烯醇系、聚乙烯醇系、聚乙烯醇系、咪唑树脂类和水玻璃等。
本发明中,以过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的水分含量来表示其干燥程度。在本发明中,水分含量会影响二氧化氯发生剂组合物的稳定性,水分含量越高,越促进二氧化氯发生剂组合物与水的反应。在本发明中,以重量计,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的水分含量可以是5~20 %、5~15%、5~10%、10~20%、10~15%和15~20%。为了促进产生二氧化氯并发挥其有效浓度,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的水分含量优选为5~15%。为了可长期维持二氧化氯的释放,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的水分含量优选为5~10%。
在本发明中,为了调节吸水率和最大含水量,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物中可加入亲水性/疏水性改性剂、防水材料和表面活性剂。为了防止它们与二氧化氯发生剂组合物反应,在使用它们时优选使用不具有还原性基团的改性剂(如带有酸性基团或醛的改性剂)。例如,可以使用 JP2006526065A中描述的疏水添加剂和有机硅化合物;WO2004072197A1或 JP13986693A中描述的水溶性含氟分散液以及K.Robert Lange(1999)Surfactants:A Practical Handbook中描述的表面活性剂。
如果需要,可以向本发明所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物中加入着色剂如颜料或染料,以改善设计性和颜色稳定性。因为亚氯酸盐是水溶性的,使用的染料优选具有水溶性或水分散性的染料。作为用于本发明的染料,可以使用常规已知的有机染料和无机染料,没有特别限制。例如,作为有机染料的酞菁、偶氮、偶氮甲碱、偶氮甲碱、蒽醌、紫环酮系苝、靛蓝硫靛蓝、二恶嗪、喹吖啶酮、异吲哚啉、异吲哚、二酮吡咯并吡咯类、喹酞酮类、茚满型染料、炭黑染料等。无机染料的实例包括色淀染料,例如增量染料,氧化钛染料,氧化铁染料,尖晶石染料,锆、钡或氮化铝色淀,氧化钛,氧化锌,钛酸铁,氧化铁。可以使用无机染料,例如氧化铁黄、黄土、氧化铁黑、炭黑、芒果紫、钴紫、氧化铬、氢氧化铬、钛酸钴、群青蓝和铁蓝等。且可以加入表面活性剂。此外,常规已知的染料衍生物 (增效剂)和分散剂可以与常规已知相同的方式与染料组合使用。
为了掩盖二氧化氯特有的气味,可以将香料等调味剂添加到本发明的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物,或者可以设置在过滤材料和空气过滤器上,以便不与用于过滤材料的二氧化氯发生剂组合物接触。可以使用本领域技术人员通常使用的调味剂,例如,Arctander,Perfume and Flavor Chemicals(Aroma Chemicals)第1卷和第2卷(1969);Arctander,Perfume and Flavor Materials of Natural Origin(1960)中描述的那些香料。所述调味剂包括但不限于挥发性酚类物质,精油,柑橘油,提取物和树脂,合成油,醛和酮,多环化合物和酯等。
制备本发明的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的方法没有特别限制,包括:(1)在水性溶剂中混合所述亚氯酸盐和无机多孔材料以及任选的所述添加剂,形成混合物;(2)去除所述混合物中的水性溶剂,形成包含亚氯酸盐和无机多孔材料的组合物;和(3)将所述包含亚氯酸盐和无机多孔材料的组合物造粒。
在具体的实施方式中,将亚氯酸盐溶解在水性溶剂中,使其与无机多孔材料混合,然后干燥和粉碎。或者,可以将颗粒状亚氯酸盐和颗粒状无机多孔材料直接混合。或者,可以将结晶亚氯酸盐和无机多孔材料混合后再进行粉碎。在这种情况下,为了抑制亚氯酸盐在破碎和分解过程中的吸收大量水分,可以在粉碎时通入惰性气体。
将亚氯酸盐溶解在水溶性溶剂中并使其与无机多孔材料混合然后干燥。具体包括:将亚氯酸盐溶解在水和乙醇的混合溶剂中制成亚氯酸盐溶液;将溶液浸入无机多孔材料中,或采用将亚氯酸盐溶液喷涂在无机多孔材料上。本发明去除所述混合物中的水性溶剂包括干燥,所述干燥方法包括例如热风干燥、喷雾干燥、用红外线照射装置干燥和微波干燥等。为了在干燥后不会发生颗粒的附聚和粘附,并且可以容易地获得雾化,因此优选使用喷雾干燥。
将本发明用于过滤材料的二氧化氯发生剂组合物添加到过滤材料上的方法没有特别限制,通过机械方法捏合后,可以用过滤的模塑材料的形式如制成丝,网格型,蜂窝结构,片材等。另外,在将无机多孔材料和添加剂分散在含有亚氯酸盐和添加剂的溶液或分散液中之后,使用纤维,纸等诸如纱线,无纺布,织物等作为基材进行涂布等附着的方法。
此外,在通过将用于过滤材料的二氧化氯发生组合物附着到另一种颗粒如活性炭的方法形成颗粒,或者将用于过滤材料的二氧化氯发生组合物造粒后夹在二层非织造织物或机织物中间的方法进行固定。为了抑制过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的不均匀分布,根据需要,将其放入具有蜂窝状空隙的塑料成形材料中后,通过夹着无纺布或编织物的方法进行固定。此外,当将获得的过滤材料加工成过滤器时,可以使用现有的加工方法。例如,为了增加过滤器的过滤面积,而将过滤材料进行打褶,然后制成圆柱形状或板式形状或其它形状的过滤器。
保存本发明的用于过滤材料的二氧化氯发生剂组合物的方法没有特别限制,但是为了防止在储存期间由于吸收水和二氧化碳等而引起分解反应,需要采用真空处理或使用惰性气体填充的方法。另外,最好避光保存从而抑制在储存期间产生的二氧化氯的光降解。可使用常规方法,如用惰性气体填充的塑料容器、金属容器或铝箔的真空密封袋。优选使用具有铝箔真空密封袋,因其易于运输和管理。
本发明的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物对病毒的杀灭效果情况是:针对H1N1甲型流感病毒具有显著的杀灭效果。
以下本发明将结合具体实施例做进一步的详细说明,使本发明的优点更为明显。应该理解,其中的内容只是用作说明,而绝非对本发明的保护范围构成限制。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1
1.将3g亚氯酸钠置于200g去离子水中,并加入碳酸氢钠85g,氯化钙115g,搅拌30分钟使其溶解。然后添加100g膨润土,用搅拌器搅拌一个小时,然后在烘箱中在100℃下干燥6小时。再将得到的干燥粉末用粉碎机进行粉碎。通过以上实施方式可得到过滤材料用二氧化氯发生剂组合物。
2.评价平均粒径
用光学法测量仪器测量100个颗粒的当量圆直径,并计算体积平均粒径。
3.制备可以释放二氧化氯的空气过滤材料
在100g实施例1.1中制备的二氧化氯发生剂中加入900g甲基乙基酮后,用搅拌器搅拌该混合物4分钟,加入分散液,一起涂覆在涂料夹具上 (涂布速度10cm/s,间隙为0.1mm)与干燥的无纺布连接,无纺布主要成分由聚酯纤维和人造丝纤维组成的偏二氯乙烯。之后,将其在80℃的干燥烘箱中干燥1小时,干燥后的涂布量为约0.5g/m2。之后,将乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂(15g/m2)作为热塑性树脂涂布在无纺布上,使用红外加热器从喷射侧对表面进行加热,使表面温度达到150℃,使热塑性树脂塑化,并停止加热,由此获得除臭过滤无纺布。然后将驻极体空气过滤材料叠加在除臭过滤无纺布的热塑性树脂喷射侧上,将其夹在两个旋转辊之间,通过粘合加压和整合,快速获得实施例1的空气过滤材料.该空气过滤材料可以释放二氧化氯。
4.评估二氧化氯放出量
将二氧化氯浓度测量仪放入10L气体收集袋后加入若干克实施例1获得的二氧化氯发生剂组合物颗粒,引入5L空气,监测3天的二氧化氯浓度。将测量值置于下式中,并计算使用100g时在室内产生的二氧化氯的量。
产生的二氧化氯量(ppm)=测量值(ppm)*[100(g)/样品量(g)] *[5L/20000L]
5.过滤材料前后空气湿度的评估
湿度的测量在“湿度测试箱”内进行,箱内由隔板分成二个相邻的容积相同的空腔A和B,隔板中央位置开有10厘米×10厘米的方孔,箱内可以测量温度、湿度。测试时,实施例1.3制备的过滤材料被切成12厘米× 12厘米,在A空腔内固定到隔板中央位置的方孔处,并遮盖住方孔。此时,空腔A和B内的温度均是25℃、湿度是30%。然后,在空腔A内,向过滤材料匀速吹风,穿过方孔,进入B空腔、此时,过滤材料的驻极体过滤侧是迎风面,空气流量是每分钟1立方米,3分钟后停止吹风,然后收集B 空腔内通过过滤材料渗透后的空气,并使用数字湿度计测量空气湿度。这个湿度值与原始湿度值的差异就是过滤材料中二氧化氯发生剂发挥的作用。
实施例2
除了将实施例1中使用的亚氯酸钠改为采用Bruni,G.;Levi,G.Gazz.Chim.Ital.1915,45(II),161-179中描述的方法制备的亚氯酸钾之外,以与实施例1相同的方式获得实施例2的过滤材料。
实施例3
除了将实施例1中的亚氯酸钠用量改为5g之外,以与实施例1相同的方式获得实施例3的过滤材料。
实施例4
除了将实施例1中的亚氯酸钠用量改为50g之外,以与实施例1相同的方式获得实施例4的过滤材料。
实施例5
将100g亚氯酸钠置于200g离子交换水中并在室温下搅拌30分钟以使其溶解。然后,添加100g膨润土,碳酸氢钠85g,氯化钙115g,用搅拌器搅拌1小时,并在烘箱中在100℃下干燥6小时。将得到的干燥粉末用粉碎机进行粉碎,获得实施例5的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物。之后,再以与实施例1相同的方式获得实施例5的过滤材料。
实施例6
可使用100g沸石代替实施例5中使用的膨润土,以与实施例5相同的方式获得实施例6的过滤材料。
实施例7
将50g亚氯酸钠,100g沸石,85g碳酸氢钠,115g氯化钙置于粉碎机中,通入氮气并粉碎,获得实施例7的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物。之后,再以与实施例1中相同的方式获得实施例7的过滤材料。
实施例8
除了将实施例6中使用的亚氯酸钠用量改为50g之外,以与实施例6 相同的方式获得实施例8的过滤材料。
实施例9
除了将实施例7中使用的亚氯酸钠用量改为100g之外,以与实施例7 相同的方式获得实施例9的过滤材料。
实施例10
除了将实施例7中使用的亚氯酸钠用量改为100g和筛网Φ30的粉碎机之外,以与实施例7相同的方式获得实施例10的过滤材料。
实施例11
除了将实施例7中使用的亚氯酸钠用量改为200g之外,以与实施例7 中相同的方式获得实施例11的过滤材料。
实施例12
除了将实施例5中使用的亚氯酸钠用量改为5g,和把100g海泡石代替了膨润土之外,以与实施例5相同的方式获得实施例12的过滤材料。
实施例13
除了用100g海泡石代替实施例5中使用的膨润土之外,以与实施例5 相同的方式获得实施例13的过滤材料。
实施例14
除了将实施例1中使用的亚氯酸钠用量改为50g,和用100g海泡石代替膨润土之外,以与实施例1相同的方式获得实施例14的过滤材料。
实施例15
除了将实施例5中使用了亚氯酸钠用量改为50g,和用100g海泡石代替膨润土之外,以与实施例5相同的方式获得实施例15的过滤材料。
比较例1
除了不使用实施例1中使用的二氧化氯发生剂组合物之外,以与实施例1相同的方式获得比较例1的过滤材料。
比较例2
除了不使用实施例5中使用的亚氯酸钠,以及用100g沸石代替膨润土之外,以与实施例5相同的方式得到比较例2的过滤材料。
比较例3
除了不使用实施例5中使用的亚氯酸钠,以及用100g海泡石代替实施例5中使用的膨润土以外,以与实施例5相同的方式获得比较例3的过滤材料。
比较例4
除了不使用实施例5中使用的100g膨润土之外,以与实施例5中相同的方式获得比较例4的过滤材料。
比较例5
除了将实施例5中使用的亚氯酸钠用量改为1g之外,以与实施例5相同的方式获得比较例5的过滤材料。
比较例6
除了将实施例5中使用的亚氯酸钠用量改为250g之外,以与实施例5 相同的方式获得比较例6的过滤材料。
表1.
比较例1~3和所有实施例的比较表明,当向无机多孔材料中加入亚氯酸盐时,会产生二氧化氯气体。并且,当向无机多孔材料中加入亚氯酸盐后,通过过滤材料后的空气湿度比单独使用无机多孔材料时更高。亚氯酸盐/无机多孔材料的比例越高,二氧化氯气体的产生量越高,并且获得越高的湿度控制效果。然而,当该亚氯酸盐/无机多孔材料的比例为1.0或更高时,没有显着的变化。
与粒径3mm相比,当粒径为100μm-20μμm时,获得了更高的二氧化氯气体产生量和更好的湿度调节效果。这是考虑到粒径越小,比表面积越大的原因。
另外,在比较例4中,由于未添加无机多孔材料,因为亚氯酸盐的潮解性而液态化,从而无法得到可评价的样品。在实施例7中,可以获得具有与实施例6相同性能的二氧化氯产生剂组合物,而无需采用将亚氯酸盐溶解在水中再干燥的方法。使用该固体混合、粉碎的方法,在实施例9-11 中,可以实现较高的亚氯酸盐/无机多孔材料比例,并且二氧化氯生成效率较高。
另一方面,在比较例6中,由于亚氯酸盐与无机多孔材料的重量比达到了2.5,超过了2.0。因此,所述无机多孔材料未能吸收所有的亚氯酸盐水溶液,而使大量的亚氯酸盐析出,所以无法获得可评估的二氧化氯发生剂组合物。
由上可知,本发明的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物不仅具有二氧化氯生成的功能,还具有调节湿度的效果。
测试结果
将本发明包含过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的二氧化氯气体发生器放置在9升的试验空间中,并评估放置在相同试验空间中的甲型流感病毒的杀灭效果。根据JIS抗菌试验有效性标准,发现与“未安装试验产品 (对照)”相比,试验产品后24小时的感染性滴度相差>3.0,并且判断存在病毒杀灭效果。
工业适用性
通过将本发明的过滤材料用二氧化氯发生剂应用于空气过滤材料,通过产生二氧化氯可达到除去病毒和细菌的效果,以及对空气湿度具有调节效果,可以提供舒适的室内环境,并且具有降低对病毒的感染作用。本发明还有一个优点,就是当需要二氧化氯时不需要临时制备。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明要求保护的范围,凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明要求保护范围内。
Claims (10)
1.一种过滤材料用二氧化氯发生剂组合物,所述组合物包含:
(1)亚氯酸盐;
(2)无机多孔材料;和
(3)任选的添加剂,
其中,所述添加剂选自pH调节剂、粘合剂、亲水性/疏水性改性剂、防水材料、表面活性剂、着色剂、调味剂中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物,其特征在于,所述无机多孔材料包括吸水性或吸湿性无机多孔材料;
优选的,所述无机多孔材料选自硅胶、氧化铝、活性炭、沸石、二氧化硅、硅酸钙、蛭石、粘土、海泡石、蒙脱石、硅藻土、磷灰石和氧化钛中的一种或多种;
优选的,所述无机多孔材料选自沸石、海泡石和粘土中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物,其特征在于,所述亚氯酸盐选自亚氯酸铵、亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸锂、亚氯酸钙、亚氯酸镁、亚氯酸铜、亚氯酸盐。铅酸、亚氯酸锌、亚氯酸银和亚氯酸汞中的一种或多种;
优选地,所述亚氯酸盐选自亚氯酸钠、亚氯酸钾和亚氯酸锂中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物,其特征在于,所述亚氯酸盐与无机多孔材料的重量比为0.05~2.0:1;或
所述亚氯酸盐与无机多孔材料的重量比为0.5~1.0:1。
5.如权利要求1所述的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物,其特征在于,所述二氧化氯发生剂组合物的平均粒径为0.01μm~3mm;或
所述二氧化氯发生剂组合物的平均粒径为20μm~100μm。
6.如权利要求1所述的过滤材料用二氧化氯发生剂组合物,其特征在于,所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物包含粒径单峰分布的亚氯酸盐颗粒和粒径单峰分布的无机多孔材料颗粒。
7.一种制备权利要求1所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的方法,所述方法包括:
(1)在水性溶剂中混合所述亚氯酸盐和无机多孔材料以及任选的所述添加剂,形成混合物;
(2)去除所述混合物中的水性溶剂,形成包含亚氯酸盐和无机多孔材料的组合物;和
(3)将所述包含亚氯酸盐和无机多孔材料的组合物造粒。
8.如权利要求7所述制备过滤材料用二氧化氯发生剂组合物的方法,其特征在于,将所述包含亚氯酸盐和无机多孔材料的组合物造粒,以形成颗粒状亚氯酸盐和颗粒状无机多孔材料的颗粒混合物;
去除所述混合物中的水性溶剂的步骤(2)使所述包含亚氯酸盐和无机多孔材料的组合物的水分含量为5~20重量%。
9.权利要求1所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物在空气过滤材料中的应用。
10.一种空气过滤材料,所述空气过滤材料包括:
(1)空气过滤基材和支撑基材;以及
(2)置于空气过滤基材和支撑基材之间的权利要求1所述过滤材料用二氧化氯发生剂组合物。
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