CN112110784A - 一种新型高含水量造雾剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型高含水量造雾剂，所述的新型高含水量造雾剂其组分及质量百分含量为：多元醇5～25wt％，助溶剂0.5～5wt％，助推剂0.5～5wt％，稳定剂0.5～5wt％，水70～90wt％。所述的新型高含水量造雾剂具有含水量高、黏度低、流动性好、安全性高、运输方便等特点，在消菌杀毒、舞台效果、农药喷洒和烟雾环境仿真模拟等领域有极高的应用价值。所述的新型高含水量造雾剂在多功能烟雾机的加热和气流作用下能瞬间产生大量对人体无毒无害、对环境无污染的浓厚烟雾，并且该烟雾含水量高、不具备燃烧和爆炸条件、无爆炸安全隐患、稳定性强、持续时间长、遮蔽性能好。

Description

一种新型高含水量造雾剂
技术领域
本发明属于精细化工领域，涉及造雾剂，尤其是一种新型高含水量造雾剂。
背景技术
目前，报道的造雾剂油性溶剂含量较高，含水量较低，导致黏度较大，流动性差，容易造成造雾设备管道堵塞，损坏设备。同时含量高的油性溶剂具有可燃性，不利于生产、储存和运输，高油性溶剂汽化后闪点低、燃点低，形成的烟雾具有燃烧或爆炸的安全隐患。报道的造雾剂的溶剂大多为柴油等油性物质，大量的柴油等在通过烟雾机加热后汽化形成的雾会对环境造成污染。另外，大规模作业时需要消耗大量油性溶剂，耗费成本较高。
报道的水雾的形成方式包括天然成雾，将水喷洒成雾，超声成雾等。如果将纯水通过烟雾机汽化喷出，由于环境湿度未饱和，大量水蒸气贡献于提高环境的湿度，增大空气中的水分，再加上纯水雾雾滴之间的凝并作用大，会不断凝聚成大水滴而很快降落，导致纯水雾耗水量大，且维持时间短，效果不佳。
综上所述，高含油量造雾剂和纯水造雾剂均不能满足消菌杀毒、舞台效果、农药喷洒和烟雾环境仿真模拟等领域要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种新型高含水量造雾剂，该造雾剂具有含水量高、黏度低、流动性好、安全性高、运输方便等特点。在多功能烟雾机的加热和气流作用下，能瞬间产生大量对人体无毒无害、对环境无污染的浓厚烟雾，并且该烟雾含水量高、不具备燃烧和爆炸条件、无爆炸安全隐患、稳定性强、持续时间长、遮蔽性能好。
技术方案为：
一种新型高含水量造雾剂，其组分及质量百分含量为：
Figure BDA0002661882830000011
Figure BDA0002661882830000021
所述的多元醇为具有吸湿性的醇，
所述的助溶剂为碳原子数在2～7之间的醇类有机溶剂，
所述的助推剂为受热易分解生成二氧化碳和氨气的化合物，
所述的稳定剂为低级脂肪酸酯。
而且，所述的多元醇为丙三醇、异丙醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-300、聚乙二醇-400、聚乙二醇-600、聚乙二醇-800、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇、四缩五乙二醇中的一种或两种以上的混合物。
优选的，所述的多元醇为丙三醇、异丙醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-300、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇中的一种或两种以上的混合物。
更优选的，所述的多元醇为丙三醇、聚乙二醇-200、二缩三乙二醇按照70～90:10～20:10～20的质量比复配而成。
而且，所述的助溶剂为乙醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、叔戊醇、正己醇、仲己醇、正庚醇中的一种或两种以上的混合物。
优选的，所述的助溶剂为乙醇、正丙醇、仲丁醇、正己醇中的一种或两种以上的混合物。
更优选的，所述的助溶剂为乙醇、正丙醇、叔丁醇按照50～60:30～40:10～20的质量比复配而成。
而且，所述的助推剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氨基甲酸铵、碳酰胺中的一种或两种以上的混合物。
优选的，所述的助推剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氨基甲酸铵中的一种或两种以上的混合物。
更优选的，所述的助推剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氨基甲酸铵按照10～20:60～80:10～20的质量比复配而成。
而且，所述的稳定剂为甲酸戊酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酸戊酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、丁酸戊酯、丁酸异戊酯、戊酸戊酯、异戊酸异戊酯中的一种或两种以上的混合物。
优选的，所述的稳定剂为甲酸戊酯、丁酸乙酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯中的一种或两种以上的混合物。
更优选的，所述的稳定剂为甲酸戊酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯按照20～30:60～70:10～20的质量比复配而成。
而且，所述的水为海水、湖水、自来水中的任意一种。
一种新型高含水量造雾剂的制备方法，包括步骤如下：
步骤一、按质量百分比称取水和助推剂于容器中，搅拌溶解配制溶液1；
步骤二、按质量百分比称取助溶剂加入溶液1中，搅拌配制溶液2；
步骤三、按质量百分比称取多元醇和稳定剂加入溶液2中，混合均匀，得到新型高含水量造雾剂。
本发明的优点和积极效果是：
1、本造雾剂含水量为70wt％～90wt％，含水量高，降低了生产成本、降低了黏度、提高了造雾剂的流动性。
2、本造雾剂含水量为70wt％～90wt％，含水量高，不具备燃烧和爆炸条件，因此无燃烧和爆炸隐患，降低了运输和储存风险，使用安全。
3、本造雾剂含水量为70wt％～90wt％，含水量高，雾化温度为103℃～120℃，较纯多元醇造雾剂雾化温度降低至少100℃，降低了能耗。
4、本造雾剂引入稳定剂，经过多功能烟雾机加热汽化喷出后，降低了雾滴碰并的概率，增加了烟雾的稳定性，200min时对可见光的遮蔽率达50％以上，较纯水雾在130min时对可见光的遮蔽率为0％，持续时间大大延长。
5、本造雾剂引入稳定剂，经过多功能烟雾机加热汽化喷出后，增加了光线在雾相中的复折射率，初始时刻对可见光的遮蔽率达95％以上，较纯水雾初始时刻对可见光的遮蔽率小于50％，因此大大提高了对可见光的消光性能和遮蔽能力。
附图说明
附图1为本发明实施例3造雾剂所成的质量浓度为4.6g/m3的雾和对比例1造雾剂所成的质量浓度为92.6g/m3的雾的持续时间和对可见光的遮蔽情况；
附图2为本发明实施例3造雾剂所成的质量浓度为4.6g/m3的雾和对比例1造雾剂所成的质量浓度为46.3g/m3的雾对不同波段可见光的遮蔽情况。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
实施例1
在常温和常压下，按以下表1中指定的各组分进行造雾剂配制，包括步骤如下：
步骤一、按质量百分比称取89wt％水、0.5wt％助推剂于容器中，搅拌溶解配制溶液1，其中助推剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氨基甲酸铵按照10:80:10的质量比复配而成；
步骤二、按质量百分比称取0.5wt％助溶剂于溶液1中，搅拌配制溶液2，其中助溶剂为乙醇、正丙醇、叔丁醇按照50:30:20质量比复配而成；
步骤三、按质量百分比称取5wt％多元醇和5wt％稳定剂于溶液2中，混合均匀，得到新型高含水量造雾剂。其中多元醇为丙三醇、聚乙二醇-200、二缩三乙二醇按照70:10:20的质量比复配而成。其中稳定剂为甲酸戊酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯按照20:60:20的质量比复配而成。
将以上配制的10g造雾剂用多功能烟雾机进行造雾，测试在成雾初始时刻、成雾后100min、成雾后200min对可见光的遮蔽性能，计算质量消光系数，在表1中列出了测试结果。
实施例2
按以下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。
实施例3
按以下表1中指定的各组分含量重复实施例1的方法，在表1中列出了测试结果。
对比例1
在常温和常压下将200g纯水用多功能烟雾机进行造雾，测试在成雾初始时刻、成雾后100min、成雾后200min对可见光的遮蔽性能，计算质量消光系数，在表1中列出了测试结果。
对比例2
在常温和常压下，按以下表1中指定的各组分进行造雾剂配制，包括步骤如下：
步骤一、按质量百分比称取水、助推剂于容器中，搅拌溶解配制溶液1；
步骤二、按质量百分比称取助溶剂于溶液1中，搅拌配制溶液2；
步骤三、按质量百分比称取多元醇于溶液2中，混合均匀，得到新型高含水量造雾剂。
将以上配制的10g造雾剂用多功能烟雾机进行造雾，测试在成雾初始时刻、成雾后100min、成雾后200min对可见光的遮蔽性能，计算质量消光系数，在表1中列出了测试结果。
对比例3
在常温和常压下，按以下表1中指定的各组分进行造雾剂配制，包括步骤如下：
步骤一、按质量百分比称取水、助推剂于容器中，搅拌溶解配制溶液1；
步骤二、按质量百分比称取助溶剂于溶液1中，搅拌配制溶液2；
步骤三、按质量百分比称取多元醇和稳定剂于溶液2中，混合均匀，得到新型高含水量造雾剂。
将以上配制的10g造雾剂用多功能烟雾机进行造雾，测试在成雾初始时刻、成雾后100min、成雾后200min对可见光的遮蔽性能，计算质量消光系数，在表1中列出了测试结果。
下表1中各实施例和对比例造雾剂成雾初始时刻、成雾后100min遮蔽率、成雾后200min遮蔽率，质量消光系数数据说明，综合性能上本发明新型高含水量造雾剂优于对比例的造雾剂。
表1
Figure BDA0002661882830000061
针对本发明新型高含水量造雾剂，提供下图显示该造雾剂的遮蔽效果：
附图1为本发明实施例3造雾剂所成的质量浓度为4.6g/m3的雾和对比例1造雾剂所成的质量浓度为92.6g/m3的雾的持续时间和对可见光的遮蔽情况。具体实验条件为：将实施例3造雾剂和对比例1造雾剂分别通过多功能烟雾机进行造雾，记录光照强度并计算遮蔽率，得到遮蔽率随时间的变化曲线。
由附图1可以看出，实施例3造雾剂在成雾初始时刻对可见光的遮蔽率为98％，随时间增加对可见光的遮蔽率降低，在成雾后200min时对可见光的遮蔽率仍能达到50％。对比例1造雾剂在成雾初始时刻对可见光的遮蔽率为46％，在130min左右对可见光完全失去遮蔽作用。由附图1可以看出实施例3造雾剂所成的质量浓度为4.6g/m3的雾对可见光遮蔽效果和持续时间远远高于对比例1造雾剂所成的质量浓度为92.6g/m3的雾。由此说明新型高含水量造雾剂成雾效果好，性价比高，所成雾对可见光遮蔽性能好，稳定时间长。
附图2为本发明实施例3造雾剂所成的质量浓度为4.6g/m3的雾和对比例1造雾剂所成的质量浓度为46.3g/m3的雾对不同波段可见光的遮蔽情况。具体实验条件为：将实施例3造雾剂和对比例1造雾剂分别通过多功能烟雾机进行造雾，记录不同波段可见光的光照强度并计算遮蔽率，得到遮蔽率随时间的变化曲线。
由附图2可以看出，实施例3造雾剂所成的质量浓度为4.6g/m3的雾对四个波段可见光的遮蔽效果均优于对比例1造雾剂所成的质量浓度为46.3g/m3的雾。由此说明，新型高含水量造雾剂成雾效果好，性价比高，所成雾对不同波段可见光均具有较好遮蔽性。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型造雾剂，其组分及质量百分含量为：
Figure FDA0002661882820000011
所述的多元醇为具有吸湿性的醇，
所述的助溶剂为碳原子数在2～7之间的醇类有机溶剂，
所述的助推剂为受热易分解生成二氧化碳和氨气的化合物，
所述的稳定剂为低级脂肪酸酯。
2.根据权利要求1所述的新型造雾剂，其特征在于：所述的多元醇为丙三醇、异丙醇、聚乙二醇-200、聚乙二醇-300、聚乙二醇-400、聚乙二醇-600、聚乙二醇-800、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇、四缩五乙二醇中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求2所述的新型造雾剂，其特征在于：所述的多元醇为丙三醇、聚乙二醇-200、二缩三乙二醇按照70～90:10～20:10～20的质量比复配而成。
4.根据权利要求1所述的新型造雾剂，其特征在于：所述的助溶剂为乙醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、叔戊醇、正己醇、仲己醇、正庚醇中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求4所述的新型造雾剂，其特征在于：所述的助溶剂为乙醇、正丙醇、叔丁醇按照50～60:30～40:10～20的质量比复配而成。
6.根据权利要求1所述的新型造雾剂，其特征在于：所述的助推剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氨基甲酸铵、碳酰胺中的一种或两种以上的混合物。
7.根据权利要求6所述的新型造雾剂，其特征在于：所述的助推剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氨基甲酸铵按照10～20:60～80:10～20的质量比复配而成。
8.根据权利要求1所述的新型造雾剂，其特征在于：所述的稳定剂为甲酸戊酯、乙酸乙酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酸戊酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、丁酸戊酯、丁酸异戊酯、戊酸戊酯、异戊酸异戊酯中的一种或两种以上的混合物。
9.根据权利要求8所述的新型造雾剂，其特征在于：所述的稳定剂为甲酸戊酯、丁酸戊酯、戊酸戊酯按照20～30:60～70:10～20的质量比复配而成。
10.根据权利要求1所述的新型造雾剂，其特征在于：所述的水为海水、湖水、自来水中的任意一种。
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