專利名稱：一種釋放參數(shù)可控制的固體二氧化氯產(chǎn)生及其制備的制作方法
固態(tài)二氧化氯可緩慢釋放的低濃度ClO2氣體，能有效地消除室內(nèi)空氣中的臭味、殺滅空氣中的病菌，它分解出來的原子態(tài)氧還能清新空氣，而對(duì)人體沒有任何危害。因此它已成為一種非常好的安全、高效的室內(nèi)空氣凈化劑?？梢詮V泛地用于家庭居室、賓館、醫(yī)院、病房、廁所、小轎車內(nèi)，以凈化室內(nèi)空氣環(huán)境，用在冰箱、冷凍庫、儲(chǔ)藏箱、柜、室、倉庫和食品包裝箱(袋)內(nèi)，以消毒殺菌、防霉和除臭，也可用于食品、蔬菜和水果保鮮。但空氣中的ClO2的濃度超過3mg/M3對(duì)人體可能有害，若空氣中ClO2的分壓超過3.99Kpa時(shí)就會(huì)有爆炸危險(xiǎn)。因此，有效控制固體ClO2產(chǎn)品的釋放特性，并絕對(duì)保證人身安全和使用效果是本專利的主要目的。
目前市場(chǎng)上已有的固體二氧化氯大致可分為兩種類型第一種是反應(yīng)型，即將不同的固體反應(yīng)原料按一定比例混合在一起，使之直接發(fā)生緩慢化學(xué)反應(yīng)，釋放出二氧化氯氣體，如湖北襄陽師專鄭炎松老師研制的“室內(nèi)空氣凈化劑”；或直接生成比穩(wěn)定性二氧化氯溶液濃度高出很多倍的穩(wěn)態(tài)固體二氧化氯，使用時(shí)再加水配制成所需濃度的穩(wěn)定性二氧化氯溶液，也可直接加入水中使用，見專利申請(qǐng)?zhí)朳97106395][96109562]；另一種是吸附型，即把穩(wěn)定性ClO2水溶液先吸附到固體載體上，再加入其他輔助助劑制備成緩釋性固體二氧化氯，見專利申請(qǐng)?zhí)朳97103874]?，F(xiàn)有的兩種固體二氧化氯雖可以直接應(yīng)用于空氣的殺菌和消毒，但其二氧化氯氣體的釋放特性，尤其是起始作用時(shí)間和有效作用時(shí)間極難定量控制。實(shí)際上不同的使用目的、不同的使用環(huán)境對(duì)固體二氧化氯產(chǎn)品的釋放特性也會(huì)有不同的要求。如用于手術(shù)室內(nèi)殺菌消毒，就希望能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)殺滅病菌，而作用時(shí)間則不一定要很長(zhǎng)；用于室內(nèi)空氣凈化，則期望有較長(zhǎng)的作用時(shí)間；同時(shí)，不同的使用空間也會(huì)有不同的用量要求。反應(yīng)型固體二氧化氯很難滿足上述要求，即使是吸附型的，實(shí)驗(yàn)證明不同的載體特性，不同濃度的二氧化氯溶液與配方，以及不同的制備工藝所獲得的固體二氧化氯產(chǎn)品的釋放特性有很大的區(qū)別，且釋放特性與諸影響因素的非線性關(guān)系，定量控制也同樣困難。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)上的不足，提供一種起始作用時(shí)間、有效作用時(shí)間和空間均明確的固體二氧化氯產(chǎn)品及其制備。該固體二氧化氯的起始作用時(shí)間、有效作用時(shí)間和空間均有明確的技術(shù)指標(biāo)，用戶可根據(jù)自己的需要選擇，也可根據(jù)用戶的特殊需要生產(chǎn)，有很強(qiáng)的專用性。本發(fā)明屬于吸附型固體二氧化氯。
本發(fā)明的技術(shù)方案是(1)準(zhǔn)確測(cè)定載體的釋放特性及其定量影響因素，包括釋放速率、釋放率、殘留率，以及飽和吸附量和臨界釋放量，在獲得大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將載體分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型；(2)準(zhǔn)確測(cè)定空氣中不同的二氧化氯濃度所必需的起始作用時(shí)間，以及不同類型載體的有效作用時(shí)間；(3)根據(jù)所需專用固體二氧化氯的類型選擇相應(yīng)的載體和輔助助劑；(4)根據(jù)需要，確定對(duì)載體的改性措施和實(shí)施定量控制的基本方案。(5)根據(jù)需要，選擇相應(yīng)的包裝方式。其制備工藝為1．根據(jù)用戶的要求選擇好載體種類，計(jì)算出配制比例和固體二氧化氯的制備方案；2．在穩(wěn)定的二氧化氯溶液中定量加入水和超強(qiáng)吸水樹酯，配成原液；3．將部分載體浸泡在原液中一定時(shí)間后，取出濾去多余溶液(或直接將原液噴淋在載體上)，制成A；4．在另一部分載體中定量加入活化劑和輔助助劑，制成B；5．將A和B按一定量比例混合均勻，按預(yù)先設(shè)計(jì)的包裝方法裝入(或?qū)、B分別裝入)包裝盒(袋)內(nèi)，密封好，使用時(shí)，只需按指定方法打開密封包裝即可，毋須再活化。
Ⅰ型固體二氧化氯選擇的載體主要為凝膠性物質(zhì)(或顆粒狀分子篩)，Ⅱ型固體二氧化氯選擇的載體主要為分子篩、有機(jī)高分子聚合物和無機(jī)多孔性材料，Ⅲ型固體二氧化氯選擇的載體為無機(jī)多孔性材料。各型載體均可通過定量添加其他類型載體來改性。Ⅱ、Ⅲ型固體二氧化氯均采用雙劑型，其目的是為了延長(zhǎng)產(chǎn)品的保存期。
起始作用時(shí)間和有效作用時(shí)間的控制方法為①選擇釋放速率適當(dāng)?shù)妮d體，或通過改性使載體的釋放速率達(dá)到要求；②選擇適當(dāng)?shù)幕罨瘎┘捌溆昧?；③定量添加填充劑，降低單位體積內(nèi)二氧化氯溶液和活化劑的濃度；④在活化劑和載體之間設(shè)置一定厚度的擴(kuò)散層，以延長(zhǎng)活化反應(yīng)所需要的時(shí)間；擴(kuò)散層物質(zhì)采用中性無機(jī)鹽與其他無機(jī)多孔性材料。⑤添加超強(qiáng)吸水樹脂，以增加液態(tài)活化劑與穩(wěn)定性二氧化氯溶液的擴(kuò)散阻力，降低載體的釋放速率，延長(zhǎng)釋放時(shí)間；⑥控制活化劑或二氧化氯氣體的有效擴(kuò)散面積；⑦改變穩(wěn)定性二氧化氯的濃度和加入量；⑧Ⅰ型采用凝膠狀或粒狀，Ⅱ型和Ⅲ型為片狀、條狀或其他幾何形狀，以減少有效擴(kuò)散面積，增加傳質(zhì)阻力。
有效作用空間采用改變固體二氧化氯的用量、有效釋放面積和釋放速率來控制。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下(1)產(chǎn)品的殺菌效果、起始作用時(shí)間和有效作用空間均有明確的技術(shù)指標(biāo)，用戶可根據(jù)需要選擇合適的產(chǎn)品。(2)該產(chǎn)品的起始作用時(shí)間、有效作用時(shí)間、有效作用空間均可預(yù)先設(shè)計(jì)和控制的，可以滿足特殊用戶的需要。(3)該產(chǎn)品為系列產(chǎn)品，有極強(qiáng)的專用性和針對(duì)性，有效地提高了安全性，保證了使用效果，降低了生產(chǎn)成本。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明實(shí)施例1(Ⅰ型固體二氧化氯的制備)凝膠性載體4g，加水30ml，加熱熔解后加入填充劑50g，混合均勻后冷卻至常溫，加入2％的穩(wěn)定性二氧化氯溶液5ml制成顆粒A，然后在10g中性無機(jī)鹽中加水潤濕后加入3g固體活化劑迅速混合均勻制成顆粒B，將A先放入特制包裝盒(袋)內(nèi)，加入5mm厚度中性顆粒狀隔離層，最后加入B，迅速密封包裝。使用時(shí)打開包裝即可自動(dòng)混合均勻，并釋放出二氧化氯氣體。其起始作用時(shí)間為40min，有效作用時(shí)間5～7天，有效作用空間為15m3。實(shí)施例2(Ⅱ型固體二氧化氯的制備)凝膠性載體10g，加水80ml，加熱熔解后加入填充劑100g，混合均勻后冷卻至常溫。在30ml 1％的穩(wěn)定性二氧化氯溶液中加入1.5g超強(qiáng)吸水樹脂，待其充分溶脹后加入已配制好的載體中制成顆粒A，將10g有機(jī)聚合物纖維浸入液態(tài)活化劑中2min，取出即為B，將A、B分別裝入特制包裝盒(袋)內(nèi)，迅速密封包裝。使用時(shí)打開包裝隔一定時(shí)間后，即可自動(dòng)釋放出二氧化氯氣體。其起始作用時(shí)間為6小時(shí)，有效作用時(shí)間20～30天，有效作用空間為40m3。實(shí)施例3(Ⅲ型固體二氧化氯的制備)在30ml 2％的穩(wěn)定性二氧化氯溶液中加入2.5g超強(qiáng)吸水樹脂，待其充分溶脹后加入150g粉狀無機(jī)鹽，并壓制成片狀A(yù)，將20g分子篩浸入液態(tài)活化劑中10min，取出即為B，將A、B分別裝入特制包裝盒(袋)內(nèi)，迅速密封包裝。使用時(shí)打開包裝，隔一定時(shí)間后即可自動(dòng)釋放出二氧化氯氣體。其起始作用時(shí)間為40小時(shí)，有效作用時(shí)間50～60天，有效作用空間為60m3。
權(quán)利要求
1．一種釋放參數(shù)可控制的固體二氧化氯產(chǎn)品，其特征在于固體二氧化氯的成分范圍為載體 40～80％(重量)穩(wěn)定性二氧化氯溶液10～50％(重量)填充劑20～60％(重量)活化劑3～20％(重量)輔助助劑 2～10％(重量)水2～20％(重量)各成分的總和為100％(重量)
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體二氧化氯，有較強(qiáng)的專用性，有明確的釋放特性與適用范圍，按其釋放特性與用途分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ種類型Ⅰ型(快速型)起始作用時(shí)間0.5～5小時(shí)，有效作用時(shí)間為1～7天，適用于手術(shù)室、殺菌箱(柜)或其他要求快速滅菌的地方；Ⅱ型(中速型)起始作用時(shí)間6～24小時(shí)，有效作用時(shí)間為7～30天，適用于病房、冰箱(柜)、養(yǎng)殖場(chǎng)、小汽車、食品包裝箱(袋)或其他要求滅菌的地方；Ⅲ型(緩釋型)起始作用時(shí)間24～48小時(shí)，有效作用時(shí)間為30天以上；適用于賓館、家庭居室、家用衣箱柜、或其他要求滅菌防霉的儲(chǔ)藏箱、柜、室或倉庫內(nèi)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的載體為凝膠性材料、分子篩、有機(jī)高分子聚合物或其他多孔性無機(jī)材料。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述填充劑為含Ca++、Si4+、Mg++成分的無機(jī)鹽，超強(qiáng)吸水樹脂或其他中性物質(zhì)。
5．根據(jù)權(quán)利要求2所述的Ⅰ型固體二氧化氯為單劑型，Ⅱ、Ⅲ型固體二氧化氯為雙劑型。
6．根據(jù)權(quán)利要求2所述的起始作用時(shí)間指殺菌率達(dá)到90％所需要的時(shí)間，有效作用時(shí)間指二氧化氯氣體的釋放速率≥0.05μg/cm3·hr所持續(xù)的時(shí)間
7．一種釋放參數(shù)可控制的固體二氧化氯產(chǎn)品的制備，其特征在于其技術(shù)方案如下①根據(jù)用戶的要求選擇好載體種類，計(jì)算出混配比例和固體二氧化氯的制備方案；②在穩(wěn)定的二氧化氯溶液中定量加入水和超強(qiáng)吸水樹酯，配成原液；③將部分載體浸泡在原液中一定時(shí)間后，取出濾去多余溶液(或直接將原液噴淋在載體上，并混合均勻)，制成A；④在另一部分載體中定量加入活化劑和輔助助劑，制成B；⑤將A和B按一定量比例混合均勻制成單劑型，或按預(yù)先設(shè)計(jì)的包裝工藝分別裝入特制包裝盒(袋)內(nèi)，密封好，使用時(shí)，只需打開密封包裝即可使用，毋須再活化。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的超強(qiáng)吸水樹脂為聚丙烯酸鹽類超強(qiáng)吸水樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開一種起始作用時(shí)間、有效作用時(shí)間、有效作用空間均可控制的固體二氧化氯產(chǎn)品及其制備,該產(chǎn)品的殺菌效果、起始作用時(shí)間和有效作用空間均有明確的技術(shù)指標(biāo),用戶可根據(jù)需要選擇合適的產(chǎn)品,也可以滿足特殊用戶的需要,有極強(qiáng)的專用性和針對(duì)性,有效地提高和保證了使用效果,降低了生產(chǎn)成本。該產(chǎn)品的制備包括選擇載體,制原液,把一部分載體吸收原液制成A,另一部分載體加活化劑和輔助劑制成B,把A和B按一定比例裝入特制的包裝盒內(nèi)密封,用戶只須按指定方式打開包裝即可使用,毋須再添加活化劑活化。
文檔編號(hào)A01N25/10GK1310941SQ0011329
公開日2001年9月5日 申請(qǐng)日期2000年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月29日
發(fā)明者周大軍, 李國龍 申請(qǐng)人:湘潭大學(xué)