CN113080200B - 无需再活化的二氧化氯消毒剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及消毒剂领域，尤其涉及一种二氧化氯消毒剂。一种无需再活化的二氧化氯消毒剂，包括二氧化氯增溶剂、二氧化氯稳定剂、金属鳌合剂、氧化剂、以及二氧化氯，余量为水；二氧化氯的浓度为50～500ppm。一种制备方法，首先将二氧化氯增溶剂、金属鳌合剂、氧化剂和亚氯酸盐溶液按比例混合均匀成为待活化液；然后将酸溶液缓慢加入到待活化液中将亚氯酸盐活化生成二氧化氯，得到二氧化氯消毒液；最后加入二氧化氯稳定剂，使体系中的二氧化氯以近游离状态稳定下来。本发明得到成熟的能够直接使用、无需再活化的二氧化氯消毒产品，在保持二氧化氯高效高水平消毒能力的能力下，大大方便的用户的使用，具有广泛的推广应用价值。

Description

无需再活化的二氧化氯消毒剂及制备方法
技术领域
本发明涉及消毒剂领域，尤其涉及一种二氧化氯消毒剂。
背景技术
二氧化氯(ClO2)是国际上公认的高效、安全的氧化剂，可用于灭菌消毒、保鲜、漂白等用途。世界卫生组织(WHO)将之分类为卫生安全A1级。它可以杀灭一切微生物，包括细菌、真菌、分枝杆菌、病毒及细菌芽孢等，实现高水平的消毒至灭菌二氧化氯在GHS系统下，也被分类为：GHS270氧化性气体，易着火。二氧化氯不稳定，易于爆炸和被光解。因而二氧化氯通常在其被使用前现场制备。
常见的制备方法有还原法和氧化法。还原法通常是还原氯酸盐，如用盐酸、草酸等还原。氧化法是以氧化剂(Cl2或NaClO)氧化NaClO2或在酸性介质中使NaClO2发生歧化反应生成ClO2。通常其中一个腔室是亚氯酸盐或氯酸盐及其稳定剂等助剂体系，另一个腔室是活化剂体系。发明专利 AU2011348371B2、EP 265490A1、WO 2011086579A1等公开了使用过硫酸盐类 (S2O8 2-)稳定的酸性二氧化氯溶液，这是通过往溶液中加入强氧化剂来稳定生成二氧化氯。
游离二氧化氯溶液，因为其极强的氧化性，在通常状态下不够稳定。并且，二氧化氯沸点只有11℃，远低于室温，因而二氧化氯在室温下容易挥发。工业生产二氧化氯水溶液中的金属离子，更是促进了二氧化氯的分解。因而一般游离二氧化氯溶液消毒剂不够稳定，市场上很少这一类的产品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无需再活化的二氧化氯消毒剂及制备方法，将亚氯酸盐在具有二氧化氯增溶剂、金属鳌合剂和氧化剂的环境下进行活化后获得稳定的二氧化氯溶液；在加入供电子试剂后能进一步降低 ClO2的不稳定性，减少分解；最终得到成熟的能够直接使用，无需再活化的二氧化氯消毒产品。
本发明是这样实现的：一种无需再活化的二氧化氯消毒剂，按质量百分比计包括二氧化氯增溶剂0.01％～50％、二氧化氯稳定剂0.01％～20％、金属鳌合剂0.01％～10％、氧化剂0.1％～30％、以及二氧化氯，余量为水成为二氧化氯消毒液，所述二氧化氯消毒液中二氧化氯的浓度为50～500ppm。
所述二氧化氯稳定剂为供电子试剂，含量为1％～5％。
所述供电子试剂为路易斯碱。
控制所述供电子试剂的量将二氧化氯消毒液的pH值控制在2～6。
所述二氧化氯由亚氯酸盐与酸溶液反应生成。
所述二氧化氯增溶剂选自如乙醇、正丙醇、异丙醇、甘油、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇中的一种或多种任意比例混合。
所述金属鳌合剂选自无机聚磷酸盐、有机氨基羧酸、羟基羧酸型、羟氨基羧酸、有机多元膦酸、聚羧酸中的一种或多种任意比例混合。
所述氧化剂选自过氧化氢、氯气、次氯酸、过氧乙酸、过硫酸盐。
一种无需再活化的二氧化氯消毒剂制备方法，包括以下步骤，
S1，将二氧化氯增溶剂、金属鳌合剂、氧化剂和亚氯酸盐溶液按比例混合均匀成为待活化液；
S2，将酸溶液缓慢加入到待活化液中将亚氯酸盐活化生成游离二氧化氯；
S3,最后加入二氧化氯稳定剂，使体系中的二氧化氯以近游离状态稳定下来，得到二氧化氯消毒液。
本发明无需再活化的二氧化氯消毒剂及制备方法将亚氯酸盐在具有二氧化氯增溶剂、金属鳌合剂、二氧化氯稳定剂和氧化剂的环境下进行活化后获得稳定的二氧化氯溶液；其中，二氧化氯增溶剂，大大的提高了二氧化氯在水中的溶解度，降低了其在气体氛围中的的分压，使其不再易燃易爆；往溶液中添加的金属鳌合剂，大大降低了金属离子对二氧化氯分解的催化能力，减少了二氧化氯的分解；通过往溶液中添加稳定剂，使游离状态的二氧化氯在近游离态下稳定下来；通过往溶液中添加氧化剂，减少了二氧化氯的歧化反应和分解，保证了二氧化氯溶液的高活性。
最终得到成熟的能够直接使用，无需再活化的二氧化氯消毒产品，在保持二氧化氯高效高水平消毒能力的能力下，大大方便的用户的使用；相对于现场制备的二氧化氯消毒产品，应用场景更加丰富，具有良好的市场前景和广泛的推广应用价值。
说明书附图
图1本发明实施例3的成份检验报告；
图2本发明实施例3的杀毒能力检测报告第2页；
图3本发明实施例3的杀毒能力检测报告第4页。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例
在本说明书中，除非另有说明，所有百分比含量都为质量百分比。
一种无需再活化的二氧化氯消毒剂，按质量百分比计包括二氧化氯增溶剂0.01％～50％、二氧化氯稳定剂0.01％～20％、金属鳌合剂0.01％～10％、氧化剂0.1％～30％、以及二氧化氯，余量为水成为二氧化氯消毒液，所述二氧化氯消毒液中二氧化氯的浓度为50～500ppm。
本发明可以进一步描述为，所述二氧化氯消毒液中还含有供电子试剂 0.01％～30％，此类物质可与二氧化氯分子形成配体，从而降低ClO2的不稳定性，减少分解，提高二氧化氯消毒剂的保质期。
在本实施例中，作为优选，所述二氧化氯稳定剂即供电子试剂为路易斯碱，含量优选为1％～5％，选自氨水(NH3)、吡啶、羟基吡啶、8-羟基喹啉、苯酚等。
同时，为了保证ClO2具有良好的存在环境，确保其杀菌能力，控制所加入的供电子试剂的量将二氧化氯消毒液的pH值控制在2～6。
在本发明中，所述二氧化氯由亚氯酸盐与酸溶液反应生成，所述亚氯酸盐可以由合适的已知可以通过反应生成ClO2的反应物中选取，包括但不限于亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸钙、亚氯酸镁、亚氯酸铵。所述酸溶液选自如下酸的水溶液；乳酸、柠檬酸、硼酸、乙酸、丙酸、山梨酸、戊二酸、硼酸、盐酸、硫酸及其盐、磷酸及其盐、有机磷酸及其盐、多聚磷酸及其盐、磺酸及其盐等之中一种或数种的任意比例混合。
在本实施例中，所述酸溶液的量为通过反应使所有亚氯酸盐活化生产ClO2的需求量的1～5倍。
例如：酸溶液为盐酸HCl，亚氯酸盐为亚氯酸钠NaClO2，
5NaClO2+4HCl═4ClO2+5NaCl+2H2O
当盐酸与亚氯酸钠溶液的摩尔浓度相同时，酸溶液与亚氯酸盐溶液的混合体积比为4∶5～4∶1。
在本发明中，所述二氧化氯增溶剂选自如乙醇、正丙醇、异丙醇、甘油、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇中的一种或多种任意比例混合；本实施例中，作为优选，所述二氧化氯增溶剂的含量为1％～ 10％；二氧化氯增溶剂还能够减少ClO2挥发速度增加滞留时间，以此提高对微生物的杀灭效果；同时，二氧化氯增溶剂还能增加ClO2在水相中的分配比例，减少其在气相中的浓度，从而减少挥发、涨瓶和爆炸的风险。
在本发明中，所述金属鳌合剂选自无机聚磷酸盐、有机氨基羧酸、羟基羧酸型、羟氨基羧酸、有机多元膦酸、聚羧酸，如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐、富马酸(反丁烯二酸)-丙烯磺酸共聚体中的一种或多种任意比例混合，金属螯合剂的添加可以减少过渡金属离子对二氧化氯分解的催化作用，大大提高二氧化氯的稳定存在时间，为二氧化氯的预先制备和使用提供有效保障；在本实施例中，作为优选，所述金属鳌合剂的含量为1％～3％。
在本发明中，所述氧化剂选自过氧化氢、氯气、次氯酸、过氧乙酸、过硫酸盐；在本实施例中，作为优选，所述氧化剂的含量为1％～5％。
一种无需再活化的二氧化氯消毒剂制备方法，包括以下步骤，
S1，将二氧化氯增溶剂、金属鳌合剂、氧化剂和亚氯酸盐溶液按比例混合均匀成为待活化液；
S2，将酸溶液缓慢加入到待活化液中将亚氯酸盐活化生成游离二氧化氯；
S3,最后加入二氧化氯稳定剂，使体系中的二氧化氯以近游离状态稳定下来，得到二氧化氯消毒液。
为了对最终产品的杀菌效果进行测试，按表1所示配置5款产品进行测试：
Figure RE-GDA0002626739180000051
表1
针对实施例3的组份以及制备方法进行制备，所得到的无需再活化的二氧化氯消毒剂装瓶后送入专业检测机构进行检测，得到如下检测报告：证明该产品在装瓶保质一定时间后，仍然能够有效杀灭各种病菌，尤其是最难杀灭的芽孢，呈现相当的杀菌能力和较长的保质期，具体检验报告如附图1、2、 3所示。

Claims (2)

1.一种无需再活化的二氧化氯消毒剂，其特征是：按质量百分比计包括二氧化氯增溶剂0.01%～50%、二氧化氯稳定剂1%～5%、金属鳌合剂0.01%～10%、氧化剂0.1%～30%、以及二氧化氯，余量为水成为二氧化氯消毒液，所述二氧化氯消毒液中二氧化氯的浓度为50～500ppm；其中，所述氧化剂选自过氧化氢、过氧乙酸或过硫酸盐；
所述二氧化氯消毒剂的制备方法，包括以下步骤：
S1，将二氧化氯增溶剂、金属鳌合剂、氧化剂和亚氯酸盐溶液按比例混合均匀成为待活化液；
S2，将酸溶液缓慢加入到待活化液中将亚氯酸盐活化生成游离二氧化氯；
S3, 最后加入二氧化氯稳定剂，使体系中的二氧化氯以近游离状态稳定下来，得到二氧化氯消毒液；
所述金属鳌合剂选自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐、有机氨基羧酸、富马酸（反丁烯二酸）-丙烯磺酸共聚体中的一种或多种任意比例混合；
所述二氧化氯稳定剂为氨水、吡啶、羟基吡啶、8-羟基喹啉或苯酚；
控制二氧化氯稳定剂的量将二氧化氯消毒液的pH值控制在4.5～5.5。
2.如权利要求1所述的无需再活化的二氧化氯消毒剂，其特征是：所述二氧化氯增溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、甘油、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇中的一种或多种任意比例混合。
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