CN114767712B - 一种低挥发性消毒液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及消毒技术的领域，具体公开了一种低挥发性消毒液及其制备方法。一种低挥发性消毒液，包括以下原料：乙醇50‑70份、丙二醇20‑30份、纳米氧化锌溶胶20‑40份、纳米二氧化钛溶胶20‑30份、纳米分子筛35‑50份、水20‑30份；其制备方法为：S1.将乙醇与丙二醇混合得到混合醇溶液，将纳米分子筛加入混合醇溶液中，静置15‑20min，得到初混液；S2.将剩余原料加入初混液中，密封保存，得到消毒液。本申请的消毒液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌共四种菌0.5min的杀灭率的平均值达到99.9%，24h抑菌率达到88.2‑96.9%，72h抑菌率达到67.9‑95.3%。

Description

一种低挥发性消毒液及其制备方法
技术领域
本申请涉及消毒技术的领域，更具体地说，它涉及一种低挥发性消毒液及其制备方法。
背景技术
消毒液是日常生活中用来消毒、杀菌的一种化学品，消毒剂可以杀灭传播媒介上病原微生物，将病原微生物消灭于人体之外，切断传染病的传播途径，达到控制传染病的目的。
消毒液的种类多种多样，消毒剂按照其作用的水平可分为灭菌剂、高效消毒剂、中效消毒剂、低效消毒剂。灭菌剂可杀灭一切微生物使其达到灭菌要求，包括甲醛、戊二醛、环氧乙烷、过氧乙酸、过氧化氢、二氧化氯、氯气、硫酸铜、生石灰、乙醇等。
日常生活中常用的消毒剂为酒精类消毒剂，申请人发现酒精类消毒剂在使用时容易挥发，功效不够持久，也无法针对消毒部位进行长久的重点消毒，造成消毒液的浪费。
发明内容
为了降低消毒液的挥发，提高消毒液的有效作用功效，本申请提供一种低挥发性消毒液及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种低挥发性消毒液，采用如下的技术方案：
一种低挥发性消毒液，包括以下重量份原料：乙醇50-70份、丙二醇20-30份、纳米氧化锌溶胶20-40份、纳米二氧化钛溶胶20-30份、纳米分子筛35-50份、水20-30份。
通过采用上述技术方案，丙二醇的沸点可以达到180℃，难挥发，将乙醇与丙二醇混合，得到混合醇溶液，提升混合醇溶液的共沸点，有利于降低乙醇的挥发速率，另外丙二醇具有一定的抑菌作用，有利于提高消毒液的抑菌效果；纳米分子筛对混合醇溶液进行吸附，分子筛内部存在较强的电场吸附，可以大大降低乙醇的挥发速率，使得乙醇缓慢释放，延长乙醇的功效作用时间，可以针对消毒部位进行长久的重点消毒，减少消毒液的浪费。
因为纳米分子筛对乙醇的吸附作用，可能会导致消毒液的初始消毒效果有所降低，而加入纳米氧化锌溶胶与纳米二氧化钛溶胶后，纳米二氧化钛与纳米氧化锌可以发挥其速效杀菌消毒作用，与被纳米分子筛吸附的乙醇极性互补配合，有利于提高消毒液的长期消毒效果，可以针对消毒部位进行长久的重点消毒。
优选的，所述纳米氧化锌溶胶与纳米二氧化钛溶胶的重量比为(1-1.5)：1。
通过采用上述技术方案，纳米氧化锌是一种宽禁带Ⅱ-Ⅵ化合物半导体材料，是一种新型高功能精细无机材料，具有规整的六角形纤锌矿结构，纳米氧化锌在含水介质中缓慢释放锌离子，锌离子逐渐地游离出来，由于锌离子的氧化还原性，当它和细菌细胞膜相结合时，与其中的有机物发生反应，破坏了膜蛋白的结构，使其失去活性，达到杀菌目的。锐纳米二氧化钛在H2O、O2体系中发生光催化反应，产生的羟基自由基(HO·)，能和多种细菌和臭体反应，而有效地灭菌和消除臭味。对纳米氧化锌与纳米二氧化钛的配比进行调节限定，进一步提高消毒液的杀菌消毒效果。
优选的，其还包括5-10重量份的成膜剂。
通过采用上述技术方案，成膜剂可以为明胶，在消毒液中添加成膜剂，可以在消毒部位形成一层保护膜，一方面可以将乙醇封在保护膜内，降低乙醇挥发到环境中，提高乙醇作用功效的持久性；另一方面，可以在一定程度上隔绝外界环境中的细菌等物质，降低外界环境中的细菌等物质对消毒部位的污染作用，有利于进一步提高消毒液的消毒效果。
优选的，所述成膜剂包括明胶、甲壳素、壳聚糖，明胶、壳聚糖的重量比为(2-3)：1：(10-15)。
通过采用上述技术方案，明胶作为主要的成膜物质，甲壳素与明胶共混，可以提高成膜速率，使得可以在消毒部位快速成膜；而壳聚糖也具有一定的成膜性能，壳聚糖与明胶复配提高了形成的保护膜的防护作用，进一步降低乙醇的挥发，提高对外界环境中细菌的阻隔作用，提高消毒效果。另外，壳聚糖本身具有一定的抑菌作用，在成膜剂中添加壳聚糖可以使得保护膜也具有一定的抑菌性能，进一步提高消毒液的消毒效果。
优选的，其还包括0.2-0.4重量份的冬青油。
通过采用上述技术方案，冬青油是一种植物精油，是人们从植物冬青的叶子与花中提取出的植物精华，它是一种暗黄色的透明液体，具有自然的清香，冬青油中含有多种天然药用成分，它能消灭人类皮肤表面的致病菌和敏感菌，能阻止皮炎发生，对维持人类皮肤健康有极大的好处，另外人们内服冬青有时也能消除身体内的致病菌，并能增强人体的抗感染能力。另外，冬青油可以有效提高乙醇的穿透性，在纳米分子筛释放的乙醇量少的情况下，可以快速提升乙醇的杀菌能力。
优选的，其还包括8-12重量份脂肪酸甲酯。
通过采用上述技术方案，脂肪酸甲酯是一种有机物，常被用来做乳化剂，在消毒液中添加脂肪酸甲酯，脂肪酸甲酯与乙醇混溶，脂肪酸甲酯与皮肤亲和力好，脂肪酸甲酯与乙醇混溶后，可以提高乙醇与皮肤上的结合力，从而提高乙醇与皮肤上细菌的接触能力，有利于提高消毒效果。
优选的，所述纳米分子筛的粒径为150-190nm。
通过采用上述技术方案，纳米分子筛在150-190nm范围内既可以满足对乙醇的吸附要求，又不会使得消毒液颗粒感过于明显而影响消毒液的使用感。
第二方面，本申请提供一种低挥发性消毒液的制备方法，采用如下的技术方案：
一种低挥发性消毒液的制备方法，包括以下步骤：
S1.按重量份将乙醇与丙二醇混合得到混合醇溶液，将纳米分子筛加入混合醇溶液中，静置15-20min，得到初混液；
S2.按重量份将剩余原料加入初混液中，密封保存，得到低挥发性消毒液。
通过采用上述技术方案，先将纳米分子筛与醇溶液混合，保证纳米分子筛对醇溶液的充分吸收，降低乙醇的挥发率，延长乙醇的功效作用时间，提高消毒液的有效性。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请乙醇与丙二醇混合得到混合醇溶液，然后用纳米分子筛吸附醇溶液，在配以述纳米氧化锌溶胶与纳米二氧化钛溶胶，丙二醇的高沸点提高了乙醇与丙二醇混合液的共同沸点，从而降低了乙醇的挥发率，纳米分子筛对醇溶液进行吸附，分子筛内部存在较强的电场吸附，可以大大降低乙醇的挥发速率，使得乙醇缓慢释放，延长乙醇的功效作用时间，使得消毒液在72小时后仍然具有较高的抑菌功效，同时纳米氧化锌溶胶与纳米二氧化钛溶胶提高消毒液的初始消毒效果。消毒液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌四种细菌0.5min的杀灭率的平均值可以达到99.9％，24h抑菌率可以达到88.2-96.9％，72h抑菌率可以达到67.9-95.3％。
2、本申请中优选采用明胶、甲壳素、壳聚糖复配作为成膜剂，明胶作为主要的成膜物质，甲壳素与明胶共混，可以提高成膜速率，使得可以在消毒部位快速成膜；而壳聚糖也具有一定的成膜性能，壳聚糖与明胶复配提高了形成的保护膜的防护作用，进一步降低乙醇的挥发，提高对外界环境中细菌的阻隔作用，提高消毒效果以及效果的长久性，消毒液72h抑菌率可以达到85.4-95.3％。
3、本申请中优选采用添加冬青油与乙醇复配，在乙醇被纳米分子筛吸附，消毒液中游离的乙醇含量相对较少的情况下，冬青油可以有效提高乙醇的穿透性，快速提高乙醇的杀菌抑菌能力，使得消毒液24h抑菌率可以达到94.3-96.9％，72h抑菌率可以达到91.9-95.3％。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
原料
乙醇为体积分数为75％的乙醇；
丙醇为体积分数为90％的丙醇；
明胶相对分子量为60000；
甲壳素聚合度为5000；
实施例
实施例1-5
一种低挥发性消毒液，其制备方法为：
S1.按照表1中的配比，将乙醇与丙二醇混合得到混合醇溶液，将纳米分子筛加入混合醇溶液中，静置20min，得到初混液，其中纳米分子筛粒径为170nm；
S2.按照表1的配比纳米氧化锌溶胶、纳米二氧化钛溶胶、纳米分子筛、水加入初混液中，混合均匀，密封保存，得到低挥发性消毒液。
表1实施例1-5原料配比表(kg)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
乙醇 50 60 70 60 60
丙二醇 30 25 20 25 25
纳米氧化锌溶胶 20 30 40 27.5 33
纳米二氧化钛溶胶 30 25 20 27.5 22
纳米分子筛 35 40 50 40 40
水 30 25 20 25 25
实施例6-8
与实施例2不同的是，实施例6-8中还分别包括5kg、10kg、20kg成膜剂，成膜剂在步骤S2中加入，成膜剂为明胶。
实施例9
与实施例7不同的是，实施例9中的成膜剂为壳聚糖。
实施例10
与实施例7不同的是，实施例10中成膜剂的不同，实施例10中成膜剂由重量比为2:1:15的明胶、甲壳素、壳聚糖组成。
实施例11
与实施例7不同的是，实施例11中成膜剂的不同，实施例10中成膜剂由重量比为3:1:10的明胶、甲壳素、壳聚糖组成。
实施例12
与实施例7不同的是，实施例12中成膜剂的不同，实施例10中成膜剂由重量比为1:1:1的明胶、甲壳素、壳聚糖组成。
实施例13-15
与实施例11不同的是，实施例12中还分别包括0.2kg、0.4kg、0.6kg冬青油。
实施例16-18
与实施例14不同的是，实施例12中还分别包括8kg、12kg、20kg脂肪酸甲酯。
对比例
对比例1
与实施例1不同的是，对比例1中用等量乙醇替换丙二醇。
对比例2
与实施例1不同的是，对比例2中不含纳米分子筛。
对比例3
与实施例1不同的是，对比例3中用等量乙醇替换纳米氧化锌溶胶与纳米二氧化钛溶胶。
性能检测试验
检测方法
杀菌效果检测，用仿真皮肤模拟人体皮肤，按照《消毒剂技术规范》2002版中载体浸泡定量杀菌试验进行杀菌效果检测，计算金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌共四种菌0.5min的杀灭率的平均值，检测结果见表2。
长久性检测：对仿真皮肤喷涂消毒液，记录24h后、72h后的菌落数，并计算抑菌率，结果见表2，其中24h抑菌率＝(处理前菌落数-24h后菌落数)×100％，72h抑菌率＝(24h后菌落数-72h后菌落数)×100％。
表2性能检测结果
Figure BDA0003614902320000051
Figure BDA0003614902320000061
结合实施例1-18和对比例1-3，并结合表2可以看出，实施例1-18中对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白色念珠菌四种细菌的平均杀灭率可以达到99.9％，另外，实施例1-18与对比例1-3均有相对较好的24抑菌率，但是72h，实施例1-18中的抑菌率，明显优于对比例1-3，这说明本申请制得的消毒液不经瞬时消毒作用好，且消毒作用更持久。
结合实施例1与对比例1，并结合表2可以看出，实施例1与对比例1的灭菌率均可达到99.9％，24h的抑菌率对比例1略高于实施例1，但是实施例1中72h的抑菌率明显高于对比例1，这可能是因为乙醇的杀菌抑菌性能优于丙二醇，对比例1中用乙醇替换等量的丙二醇，可以提高消毒液的瞬时以及段时间的杀菌抑菌效果，但是72后实施例1中抑菌率下降率为21.8％，而对比例1中抑菌率的下降率达到了38％，这可能是因为，乙醇的挥发速率比较快，导致长时间后消毒液的抑菌作用下降，而将乙醇与丙二醇混合后，丙二醇的高沸点提高了乙醇与丙二醇混合液的共同沸点，从而降低了乙醇的挥发率，提高了消毒液的功效长久性。
结合实施例1与对比例2，并结合表2可以看出，实施例1与对比例2的灭菌率均可达到99.9％，24h的抑菌率基本相同，但是对比例2中72h的抑菌率相较于实施例1明显下降，对比例1中抑菌率的下降率达到了57％，这可能是因为实施例1中纳米分子筛对醇溶液进行吸附，分子筛内部存在较强的电场吸附，可以大大降低乙醇的挥发速率，使得乙醇缓慢释放，延长乙醇的功效作用时间，使得消毒液在72小时后仍然具有较高的抑菌功效。
结合实施例1与对比例3，并结合表2可以看出，对比例3中的灭菌率以及24h抑菌率均低于实施例1，这可能是因为对比例3中不包含纳米氧化锌溶胶与纳米二氧化钛溶胶等速效灭菌成分，而由于纳米分子筛对醇溶液的吸附作用，使得消毒液溶液中游离的乙醇分子较少，从而导致消毒液的初始消毒作用相对降低，而加入纳米氧化锌溶胶与纳米二氧化钛溶胶后，可以弥补这种缺陷，提高消毒液的初始杀菌灭菌能力。
结合实施例2与实施例6-12，并结合表2可以看出，实施例6-12中消毒液的72h抑菌率明显升高，抑菌率下降率降低，实施例6-12中添加了成膜剂，将消毒液喷涂在待消毒部位后，成膜剂可以在消毒部位形成一层保护膜，一方面可以将乙醇封在保护膜内，降低乙醇挥发到环境中，提高乙醇作用功效的持久性；另一方面，可以在一定程度上隔绝外界环境中的细菌等物质，降低外界环境中的细菌等物质对消毒部位的污染作用，进一步提高了消毒液的消毒效果以及效果的持久性。而其中实施例10-12中的72h的抑菌率相对更高，抑菌率下降率很更低，这可能是因为实施例10-12中成膜剂中明胶作为主要的成膜物质，甲壳素与明胶共混，可以提高成膜速率，使得可以在消毒部位快速成膜；而壳聚糖也具有一定的成膜性能，壳聚糖与明胶复配提高了形成的保护膜的防护作用，进一步降低乙醇的挥发，提高对外界环境中细菌的阻隔作用，提高了消毒效果以及效果的持久性。
结合实施例11与实施例13-15，并结合表2可以看出，实施例13-15中的消毒液的抑菌率较实施例11更好，这可能是因为，实施例11中乙醇被纳米分子筛吸附，消毒液中游离的乙醇含量相对较少，而冬青油可以有效提高乙醇的穿透性，快速提高乙醇的杀菌抑菌能力。
结合实施例14与实施例16-18，并结合表2可以看出，实施例16-18中的消毒液的抑菌率较实施例14更好，这可能是因为，实施例14中乙醇被纳米分子筛吸附，消毒液中游离的乙醇含量相对较少，脂肪酸甲酯与乙醇混溶，脂肪酸甲酯与皮肤亲和力好，脂肪酸甲酯与乙醇混溶后，可以提高乙醇与皮肤上的结合力，从而提高乙醇与皮肤上细菌的接触能力，有利于提高消毒效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种低挥发性消毒液，其特征在于，其包括以下重量份原料：乙醇50-70份、丙二醇20-30份、纳米氧化锌溶胶20-40份、纳米二氧化钛溶胶20-30份、纳米分子筛35-50份、水20-30份。
2.根据权利要求1所述的一种低挥发性消毒液，其特征在于：所述纳米氧化锌溶胶与纳米二氧化钛溶胶的重量比为（1-1.5）：1。
3.根据权利要求1所述的一种低挥发性消毒液，其特征在于：其还包括5-10重量份的成膜剂。
4.根据权利要求3所述的一种低挥发性消毒液，其特征在于：所述成膜剂包括明胶、甲壳素、壳聚糖，明胶、甲壳素、壳聚糖的重量比为（2-3）：1：（10-15）。
5.根据权利要求1所述的一种低挥发性消毒液，其特征在于：其还包括0.2-0.4重量份的冬青油。
6.根据权利要求1所述的一种低挥发性消毒液，其特征在于：其还包括8-12重量份脂肪酸甲酯。
7.根据权利要求1所述的一种低挥发性消毒液，其特征在于：所述纳米分子筛的粒径为150-190nm。
8.一种权利要求1-7任一所述的低挥发性消毒液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.按重量份将乙醇与丙二醇混合得到混合醇溶液，将纳米分子筛加入混合醇溶液中，静置15-20min，得到初混液；
S2.按重量份将剩余原料加入初混液中，密封保存，得到低挥发性消毒液。
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