一种固体二氧化氯缓释消毒剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种固体二氧化氯缓释消毒剂及其制备方法，所述缓释消毒剂为高分子材料包裹二氧化氯溶液形成的微球固体缓释剂，所述高分子材料与二氧化氯的用量按质量比为40～62.5：1，二氧化氯溶液的浓度为800-1250ppm。制备方法包括以下步骤：1)取高分子材料，在水浴中加水溶解，而后向其中加入二氧化氯溶液，搅拌；2)将上述溶液缓慢倾入油相中，用剪切乳化机搅拌，然后用冰浴冷却，加入交联剂；3)向反应器中加入脱水剂，脱水后，抽滤，即得成品。本发明专利技术缓释消毒剂产品为固体粉末，储藏方便，不污染使用环境；缓释效果好，可稳定释放低浓度(2ppm/h)二氧化氯气体10天以上。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，所述缓释消毒剂为高分子材料包裹二氧化氯溶液形成的微球固体缓释剂，所述高分子材料与二氧化氯的用量按质量比为40～62.5：1，二氧化氯溶液的浓度为800-1250ppm。制备方法包括以下步骤：1)取高分子材料，在水浴中加水溶解，而后向其中加入二氧化氯溶液，搅拌；2)将上述溶液缓慢倾入油相中，用剪切乳化机搅拌，然后用冰浴冷却，加入交联剂；3)向反应器中加入脱水剂，脱水后，抽滤，即得成品。本专利技术缓释消毒剂产品为固体粉末，储藏方便，不污染使用环境；缓释效果好，可稳定释放低浓度(2ppm/h)二氧化氯气体10天以上。【专利说明】
本专利技术涉及一种高分子材料包裹二氧化氯溶液形成的固体二氧化氯缓释消毒剂及其制备方法，尤其涉及一种用食用明胶包裹二氧化氯水溶液形成的固体二氧化氯缓释消毒剂及其制备方法。
技术介绍
ClO2作为一种广谱性杀菌剂，具有杀菌效果好、适用pH值范围广、毒性低、生成潜在性致癌物(卤代烃类)少等优点，因此广泛用于饮用水处理、工业冷却水处理、废水处理、空气除臭和灭菌、食品防腐和保鲜等领域。 ClO2是一种黄绿色气体，水溶液不稳定，在光作用下甚至会爆炸，工业上大量使用时往往是现场自行制造或者釆用已添加稳定剂(碳酸盐或硼酸盐)的稳定性C12溶液，使用时将稳定性ClO2溶液和活化剂(酸)混合即产生ClO2气体。这些方式不适合于小型场合，比如小型工业水处理及废水处理、小型或家用贮水箱消毒灭菌、室内等小型空间空气的消毒及除臭清新净化、冰箱或冷库杀菌和食品保鲜、家用防霉和织物漂白等。因此研究能够在较长时间内稳定释放低浓度二氧化氯气体的缓释固载二氧化氯具有十分重要的意义。 近年来，对二氧化氯进行的大量研究，集中在不断改进其生产方法和生产工艺方面。主要包括:①研制出二氧化氯发生器，将两种生成剂，用水稀释溶解后，泵入反应室，产生液体二氧化氯；②通过无机酸激活氯酸盐，产生气体二氧化氯，再通过吸收剂经反应塔二次吸收，形成稳定性高的液体二氧化氯将二氧化氯发生剂分别包装，形成二元液体(或固体)剂型，使用前混合、反应后，即生成二氧化氯消毒液；④采用微胶囊技术，将生成二氧化氯的固体原料，制成一元固体剂型(粉剂、颗粒剂、片剂)。由于制备工艺的改进，从而使得二氧化氯在消毒方面的应用有了较快发展，有替代甲醛、戊二醛、液氯等前三代消毒剂的趋势。 国内1992年西安交通大学胡友慧等首先用亲水树脂、琼脂、无机填料与稳定二氧化氯溶液混合制成缓释性固体二氧化氯产品，1996年湘潭大学周大军等也研究开发了凝胶型固体二氧化氯产品及其释放速率的研究。1983年就有日本人本仓满又用合成树脂和二氧化氯溶液做成吸附型固体二氧化氯产品用于空气净化。在国内也有人用硅酸钙、硅藻土、分子筛、无纺布等作为ClO2溶液吸收剂制成各种吸附型固体二氧化氯产品，并广泛用于空气净化，食品保鲜等领域。 国内最早研究反应型固体二氧化氯的有蒋兴锦专利CN1035477A，它将NaClO2密封为A袋，将AlCl3和草酸(或柠檬酸、酒石酸)混合物封装为B袋。使用时首先打开B袋，加入水溶解，然后再把A袋加入，便有ClO2发生。1993年郑炎松研究了一种反应型固体二氧化氯产品，也是用亚氯酸钠作为主原料，再加稳定剂MgSO4和聚乙二醇等混合物酸化剂制成干粉，作为空气净化剂用于肉联厂车间和厕所除臭。目前市场上的液体型和固体型二氧化氯消毒剂，液体剂型产品体积大、运输不便；固体剂型多为二元包装，使用不方便，缓释效果有限。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种固体二氧化氯缓释消毒剂，以解决现有二氧化氯消毒剂的二元包装、运输保存不方便、缓释效果差及不能实现可控释放的问题。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案: 一种固体二氧化氯缓释消毒剂，所述缓释消毒剂为高分子材料包裹二氧化氯溶液形成的微球固体缓释剂，所述高分子材料与二氧化氯的用量按质量比为40?62.5:1，二氧化氯溶液的浓度为800-1250ppm。在此浓度范围内制备的微球呈固体粉末状，包覆率高。 优选所述高分子材料与二氧化氯的用量按质量比为50:1。 优选所述二氧化氯溶液的浓度为lOOOppm。 高分子材料包裹二氧化氯溶液形成的微球固体缓释剂利用高分子材料作为外膜，将二氧化氯溶液包裹成半透或密闭性的微小球体，微小球体中二氧化氯随着时间会逐渐从高分子材料的膜内透出，从而实现逐步释放二氧化氯的目的。测试证明，本专利技术二氧化氯缓释消毒剂可以稳定释放低浓度(2ppm/h) 二氧化氯气体10天以上。二氧化氯浓度在3ppm以下时不会对人体产生任何的影响，包括生理生化方面的影响，对皮肤亦无任何致敏作用。 所述高分子材料选自明胶、环糊精等，优选所述高分子材料为食用明胶。 优选二氧化氯溶液为二氧化氯水溶液。 本专利技术的第二目的在于提供上述固体二氧化氯缓释消毒剂的制备方法。 为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案: 一种固体二氧化氯缓释消毒剂的制备方法，包括以下步骤: I)取高分子材料，在水浴中加水溶解，而后向其中加入二氧化氯溶液，搅拌； 2)将上述溶液缓慢倾入油相中，用剪切乳化机搅拌，之后用冰浴冷却，加入交联剂； 3)向反应器中加入脱水剂，脱水后，抽滤，即得成品。 所述步骤I)中所述的高分子材料在40?45°C的水浴中加水溶解，在此温度范围内，二氧化氯包裹率高，且微球的均一性好。 控制高分子材料水溶液的浓度在0.175g/L?0.225g/L范围内，在此范围内，微球的球形和分散性好，没有相互粘连和团聚现象。。 而后向其中加入二氧化氯溶液，搅拌20?30min。 所述油相为提供高分子材料包裹二氧化氯溶液的介质，因为高分子材料为粉末状，二氧化氯溶液为水溶性溶液，必须在与水溶性溶液不相溶的溶液中它们才能发生油相反应，固体粉末包裹水溶性溶液。步骤2)中所述油相为对环境无污染的油脂，优选为植物油。进一步优选所述油相为豆油。所述溶液与油相的体积比为I?5:10。 所述步骤2)中所述剪切乳化机搅拌20?30min,转速800r?1200r/min,在此条件下，制备的微球分散性和形态最佳。之后冰浴冷却，加入交联剂，交联固化40?50min。 交联剂是使高分子材料发生交联，包裹二氧化氯溶液，所述交联剂为戊二醛或甲醛。 所述交联剂的用量不必多，为反应体系的0.01?0.02wt%即可，优选所述交联剂的用量为缓释消毒剂的0.013wt% 所述步骤3)中所述加入脱水剂，脱水0.5?Ih后，抽滤，得到本专利技术成品，固体粉末状二氧化氯缓释消毒剂。 脱水剂是为脱去多余的二氧化氯溶液，使本专利技术缓释消毒剂的产品全部为固体粉末，好储藏，好运输，好使用，干净、不污染使用环境。所述脱水剂选自酮类和醇类化合物，优选所述脱水剂为异丙醇或丙酮。 为保证有效地脱去多余的二氧化氯溶液，所述脱水剂的用量为反应体系的20?30wt%。优选所述脱水剂的用量比为反应体系的25wt%。 本制备方法制取简单，制取的二氧化氯缓释消毒剂缓释效果更好，是一种新型的固体稳定C102缓释剂制备方法。同时，食品级明胶作为二氧化氯载体，可以用于食品和小型饮用水方面的杀菌消毒，扩大了二氧化氯的使用范围。 【专利附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体二氧化氯缓释消毒剂，其特征在于：所述缓释消毒剂为高分子材料包裹二氧化氯溶液形成的微球固体缓释剂，所述高分子材料与二氧化氯的用量按质量比为40～62.5：1，二氧化氯溶液的浓度为800‑1250ppm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：慈颖，
申请(专利权)人：中国检验检疫科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11