1 二氧化氯(lv)簡介(jie)
二氧化氯是一種消毒劑、除臭劑、漂白劑、保鮮劑。二氧化氯對微生物細胞壁有較強的吸附穿透能力,可有效地氧化細胞內含巰基的酶,還可以通過快速抑制微生物蛋白質的合成來破壞微生物。它可以殺滅一切微生物,包括細菌繁殖體,細菌芽孢,真菌,分枝桿菌和病毒等。近幾年來,世界范圍內發生多起呼吸道感染疾病,在疫情控制方面,消毒劑發揮著重大作用。 二氧化氯作為的殺菌消毒劑,被廣泛應(ying)用于空氣消毒領域、水體消毒領域、土壤消毒改(gai)良領域,在環境消毒凈化、控制傳染性疾病中發揮了重要作用。
2 二氧化氯劑(ji)型
常溫常壓下二氧化氯是一種氣體分子,難以運輸和保存,影響了二氧化氯推廣和使用。人們相繼推出了液體、粉劑、片劑、顆粒劑四大劑型,滿足了不同場景條件下的應用,有力地推進了二氧化氯的應用市場和前景。當然每種劑型也都有其優缺點,本文主要闡述一下二氧化氯固體釋放劑(主要包括粉劑(ji)、片劑(ji)、顆粒(li)劑(ji))的研發(fa)、生產及其應用。
3 二(er)氧(yang)化氯粉劑
二氧化氯粉劑是國(guo)內(nei)應用(yong)較(jiao)早的(de)劑型(xing),為(wei)二氧(yang)化氯行業發展和應用(yong)做出(chu)了重大貢獻。主(zhu)要(yao)有(you)(you)三(san)元粉(fen)劑、二元粉(fen)劑、一(yi)(yi)元粉(fen)劑,此類(lei)劑型(xing)生產(chan)工藝相對簡單,只要(yao)控制好(hao)原料(liao)表(biao)面水分和生產(chan)環境,混合(he)即可(ke);但(dan)是生產(chan)過程中存在著諸多問題(ti)(ti),影響其使用(yong)效果。當前市場上粉(fen)劑存在的(de)問題(ti)(ti)主(zhu)要(yao)有(you)(you):一(yi)(yi)元或二元產(chan)品安全(quan)穩定性不足,容易造成漲袋、發黃、自燃等現象。
通過我們十幾(ji)年的研發生產經(jing)驗發現,其原因(yin)主要有以下(xia)4點:
1)主原料(liao)亞氯酸鈉、含氯活(huo)化(hua)劑、其它(ta)輔料(liao)表面(mian)水分超標(大于 0.3%)。
2)活(huo)化劑殘留(liu)游(you)離氯(lv)(lv)物質與亞氯(lv)(lv)酸(suan)鈉反(fan)應。
3)活化(hua)率(lv)較低,一些(xie)老的傳統配方中活化(hua)劑采用檸(ning)檬酸、氨(an)基磺(huang)酸、草酸、磷(lin)酸二氫鉀(鈉(na))等,使得亞氯酸鈉(na)的活化(hua)率(lv)僅為40-60%之間(jian),遠(yuan)遠(yuan)低于行業活化(hua)率(lv)≥95%的要求(qiu)。
4)生產環境中(zhong)的(de)相對濕度(du)、溫度(du)控制不到位,潮濕、高溫等都會影響粉劑的(de)產品(pin)質量。
針對以上問題,我公司(si)對愛消除牌二氧化氯(lv)固體釋放(fang)劑做了以下工藝改進:
1)針對表面(mian)水分我們(men)通過對原料進一步加工處理,使其表面(mian)水分含量(liang)<0.2%。
2)對活化劑進行去游離化處理(li),減少固(gu)體條件下游離物(wu)質與(yu)亞(ya)氯酸鈉(na)反(fan)應。
3)采用成鹽物(wu)質做為活(huo)化劑(ji),在酸性條件下(xia)活(huo)化亞(ya)氯酸鈉,通過五步碘量法(fa)(fa)和分光光度計法(fa)(fa)檢測,其活(huo)化率(lv)可達98%以上。
通過此工藝流程我(wo)們(men)實現了二氧化氯在相對濕度50%以下,溫(wen)度28℃以下生產環(huan)境中的無味生產;大大改善(shan)了生產條件和工人的工作(zuo)環(huan)境。
3.1 粉劑的延伸(shen)與應用
常規的粉劑二氧化氯固體釋放劑,使(shi)用(yong)時需先活化(hua)后(hou)使(shi)用(yong),給客(ke)戶帶來(lai)了(le)(le)諸多不(bu)(bu)便,造成了(le)(le)客(ke)戶的(de)體驗度不(bu)(bu)高。隨(sui)著(zhu)二氧(yang)化(hua)氯在各個不(bu)(bu)同行業(ye)的(de)應用(yong),常規的(de)粉(fen)劑已(yi)經不(bu)(bu)能(neng)滿足客(ke)戶要求,為了(le)(le)適應市場需求,我公司潛心研究(jiu),相繼開發(fa)出(chu)了(le)(le)緩(huan)釋干粉(fen)、緩(huan)釋凝膠粉(fen)。生產(chan)工藝如下:
1)緩釋干粉(fen)
生產工(gong)藝:制(zhi)得相應(ying)濃(nong)度的二氧化氯溶液→噴霧到混合好的具有緩釋和(he)吸附功能的載(zai)體上(shang)→加入包膜(mo)劑混合包被(bei)處理→干燥處理→包裝。
原料(liao)(liao)組(zu)成(cheng):①二氧(yang)化氯溶液由(you)二氧(yang)化氯發生器或亞氯酸鈉(na)活化劑(ji)制得(de)。②載體由(you)石墨烯、 凹凸(tu)棒粘(zhan)土(tu)(tu)、高嶺土(tu)(tu)、膨潤土(tu)(tu)、蒙脫石、 α-Al?O?、 γ-Al?O?、濾料(liao)(liao)等惰性物質組(zu)成(cheng)。③包膜劑(ji)由(you)無機包膜劑(ji)、PVP、PVA、 β-環糊精等組(zu)成(cheng)。
應用場景:畜(chu)牧養殖(zhi)舍消(xiao)(xiao)(xiao)毒(du)除(chu)臭、土壤(rang)消(xiao)(xiao)(xiao)毒(du)、培(pei)養基、民用家居消(xiao)(xiao)(xiao)毒(du)除(chu)臭、爽身粉、半封(feng)閉空間(jian)消(xiao)(xiao)(xiao)毒(du)凈化、大棚蔬菜(cai)空氣消(xiao)(xiao)(xiao)毒(du)、種子脫毒(du)、空調新(xin)風、尸體污物掩埋等。
使(shi)用方式(shi):干粉噴(pen)霧(wu)、干撒、摻拌、粘附、掛袋。
2)緩釋凝膠粉(fen)
生產工藝:制得平(ping)衡態的二氧化(hua)氯粉→加入(ru)穩定劑→加入(ru)凝膠載體中→包裝。
原料組成(cheng)(cheng):①二氧化氯(lv)粉由(you)亞氯(lv)酸(suan)(suan)鈉和(he)磷酸(suan)(suan)二氫鈉(鉀)、磷酸(suan)(suan)氫二鈉(鉀)、檸(ning)檬酸(suan)(suan)、蘋果酸(suan)(suan)、草酸(suan)(suan)、氨基(ji)磺酸(suan)(suan)、有機(ji)氯(lv)、無機(ji)氯(lv)等組合(he)成(cheng)(cheng)的活化劑制得。②穩定劑由(you)十二烷基(ji)硫酸(suan)(suan)鈉、ATMP、HEDP、DTPMP、EDMP、PVP等組成(cheng)(cheng)。③凝膠載體由(you)PEG、PVA、PAA、SPA、PAM等組成(cheng)(cheng)。
應用場景:半封閉空間消毒,蔬(shu)菜大棚消毒、冷庫保鮮(xian)、食用菌種植(zhi)空氣(qi)消毒、冰箱消毒除臭(chou)、除甲醛、車(che)內消毒凈化等。
使用方式(shi):加水反(fan)應成膠(jiao)裝,按空間體積適量放置(zhi)或懸掛。
4 二氧化氯片劑
二氧化氯片劑是由二(er)氧化氯粉劑延伸(shen)出(chu)來的,在(zai)粉劑的基礎(chu)上添加(jia)粘合劑、脫(tuo)模(mo)劑、助流劑、崩(beng)解劑、泡(pao)(pao)騰劑共同(tong)組(zu)成,可分為泡(pao)(pao)騰片、緩釋片。
4.1 片劑優勢
外形規則、利(li)于各種包裝、計量準確、不(bu)需(xu)計算、配比(bi)方便、活化條件簡單、使用方便、運輸(shu)安全(quan)、利(li)于推廣,應用場景多、附(fu)加值較高。
4.2 生產方法
片(pian)(pian)劑(ji)常規的制(zhi)備方法有干法、濕(shi)法和(he)直接壓(ya)片(pian)(pian)法,目前(qian)企業生(sheng)產主要(yao)采用(yong)干粉(fen)(fen)直接壓(ya)片(pian)(pian)。干粉(fen)(fen)壓(ya)片(pian)(pian)主要(yao)出現(xian)的問(wen)題是掉蓋、粘沖(chong)、裂片(pian)(pian)、粉(fen)(fen)片(pian)(pian)、溶解有雜(za)質(zhi)等。生(sheng)產過程中刺激性氣味較大,生(sheng)產環境受(shou)天氣、環境條件等因素影響比較大,不易實現(xian)一(yi)年四(si)季生(sheng)產。
4.3 片劑現狀
產(chan)(chan)(chan)品質量(liang)(liang)(liang)參差(cha)不(bu)齊,不(bu)同(tong)廠家的片劑(ji)使(shi)用效果差(cha)異較(jiao)大(da),造成這樣(yang)的原(yuan)因主要(yao)是生(sheng)產(chan)(chan)(chan)工藝(yi)和(he)(he)質量(liang)(liang)(liang)不(bu)同(tong)造成的。就(jiu)產(chan)(chan)(chan)品質量(liang)(liang)(liang)和(he)(he)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)工藝(yi)而言,主要(yao)分為三類,第(di)(di)一(yi)類是含(han)(han)氯(lv)消毒(du)片加色(se)素假冒二(er)(er)氧化氯(lv)固體(ti)釋放(fang)(fang)片。第(di)(di)二(er)(er)類是活化率低,標識量(liang)(liang)(liang)與(yu)實際含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)差(cha)異較(jiao)大(da),溶解后(hou)亞氯(lv)酸根、氯(lv)酸根含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)較(jiao)高(gao),片劑(ji)結實,氣(qi)味低,在空(kong)氣(qi)中(zhong)放(fang)(fang)置不(bu)易粉片。第(di)(di)三類是活化率高(gao),氣(qi)味大(da),含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)足,在空(kong)氣(qi)中(zhong)放(fang)(fang)置容易粉片,不(bu)易保存,對包裝要(yao)求和(he)(he)包裝材(cai)質較(jiao)高(gao)。
4.4 二(er)氧化氯(lv)片劑(ji)的質量(liang)要求
2002版《消(xiao)毒(du)技(ji)術(shu)規(gui)范》的(de)要求及行(xing)業規(gui)范要求執行(xing)。含(han)量(liang)(liang)檢測按通用(yong)的(de)五步碘量(liang)(liang)法。
外觀要求:片劑完整(zheng)無(wu)缺損,外表(biao)平滑,無(wu)粘沖、掉蓋、裂片現(xian)象,片劑為白(bai)色無(wu)黃(huang)點(dian)、黑點(dian)等雜質。
硬度要求:硬度達到(dao)4kg/cm2以上,選(xuan)擇10片(pian)置(zhi)1m 高(gao)處做自由落體到(dao)堅硬的地面至少7片(pian)以上無破碎現象。
崩(beng)解(jie)(jie)要求,水溫 20℃,泡騰片崩(beng)解(jie)(jie)時限 2-5 min,崩(beng)解(jie)(jie)后水體顏色(se)呈均勻的黃綠(lv)色(se),底部和溶液表面無不溶物、無雜質、澄(cheng)清透明。
活化率(lv)要求:活化率(lv)≥95%以上,氯(lv)氣、氯(lv)酸(suan)根、亞氯(lv)酸(suan)根、重金屬不(bu)超標。
穩定性要求:在恒溫54℃、恒濕70%條件下,14d穩定性試驗后,片重差(cha)異(yi)小于0.5%,二(er)氧化(hua)氯含量(liang)損失≤標識量(liang)的10%,保質期(qi)可達(da) 12個月以上。
使用要求:避光密封條件(jian)下,消(xiao)毒(du)(du)片制備的(de)消(xiao)毒(du)(du)液48h應保持含(han)量基本穩(wen)定。
配方要求(qiu):不得添(tian)加違(wei)禁物(wu)質,如致癌重金(jin)屬、硼酸、表面活(huo)性劑等(deng)。
4.5 生產工(gong)藝(yi)改進
1)按照粉劑對所需的原輔料進行(xing)原輔料表面水(shui)分處理和(he)游(you)離(li)物(wu)質處理。
2)改善生(sheng)產環境的溫度和濕度,控制好(hao)溫度28℃以(yi)下、相對(dui)濕度50%以(yi)下。
3)二氧(yang)化氯的特殊性,選擇干(gan)粉(fen)直(zhi)接壓(ya)片(pian)工藝(yi)最為合理(li),問(wen)題(ti)是(shi)由于物(wu)料表面水(shui)分(fen)較(jiao)低(di),在壓(ya)制過(guo)程中帶來了很大麻煩。至(zhi)此我們經過(guo)多(duo)年研究和生產調試,制得(de)一(yi)種適(shi)合用于二氧(yang)化氯壓(ya)片(pian)的水(shui)溶(rong)性萬能粘(zhan)合脫(tuo)模劑,進(jin)而避免了粉(fen)片(pian)、粘(zhan)沖、裂片(pian)、掉蓋(gai)等(deng)不良(liang)現象,從而替代(dai)了十二烷基硫酸(suan)(suan)鈉、硼酸(suan)(suan)、富馬(ma)酸(suan)(suan)、硬(ying)質酸(suan)(suan)鎂、羧甲基纖維素、糊精等(deng)。
4)通過工藝(yi)改進使得二氧化氯(lv)的活化率(lv)≥95%,避(bi)免了(le)(le)粉片現(xian)象,降低了(le)(le)包裝要求,實現(xian)了(le)(le)低味(wei)或無味(wei)生(sheng)產環境壓片,符合了(le)(le)二氧化氯(lv)片劑質(zhi)量要求。
5)通過(guo)工藝改進,可明(ming)顯降低酸的(de)使用量,提高了活化(hua)(hua)二(er)氧化(hua)(hua)氯的(de)pH,完(wan)全可以實現pH5.5~6.5 之間活化(hua)(hua),這也符合(he)二(er)氧化(hua)(hua)氯在pH6時最穩定(ding)的(de)性質。降低了對金屬(shu)的(de)腐(fu)蝕(shi)和(he)農作物的(de)影響。
4.6 應(ying)用問題(ti)探討
二氧化氯片劑由于(yu)計量準(zhun)確、使用(yong)方便,外形好看,適(shi)合(he)于(yu)精包裝銷(xiao)售,市場需(xu)求相(xiang)對(dui)較大,適(shi)合(he)衛生防疫、環境(jing)消(xiao)毒、食(shi)品加(jia)工、桶裝水消(xiao)毒、大棚蔬菜(cai)種植(zhi)、甲醛治(zhi)理等各個(ge)領域應用(yong),但是一些實(shi)際(ji)應用(yong)效果值(zhi)得探討。
1)酸(suan)度值問題
酸度(du)值直接影響到二(er)氧(yang)化(hua)氯的(de)活化(hua)率, 目前,市面上的(de)二(er)氧(yang)化(hua)氯片(pian) pH 一(yi)(yi)般在 2-4 之間,該公司經(jing)過調(diao)整可將二(er)氧(yang)化(hua)氯pH調(diao)整到5.5-6.5之間釋放(fang)二(er)氧(yang)化(hua)氯(1g溶于100mL 水中(zhong)的(de)pH),活化(hua)后所得的(de)二(er)氧(yang)化(hua)氯溶液相對其(qi)它pH下的(de)二(er)氧(yang)化(hua)氯溶液更為(wei)穩(wen)定。pH接近中(zhong)性,可降低(di)對金屬(shu)器(qi)具(ju)的(de)腐蝕。可以進一(yi)(yi)步擴(kuo)大二(er)氧(yang)化(hua)氯應用(yong)范圍,如煙葉育(yu)苗、蔬菜栽(zai)培、食用(yong)菌栽(zai)培,農業用(yong)土(tu)壤或培養基(ji)的(de)消(xiao)毒,也可用(yong)于食品加工保(bao)鮮、漂白(bai)。
2)釋放量的影(ying)響因素問題
理論釋放(fang)量和(he)實際(ji)釋放(fang)量受多種因素(su)的(de)影響(xiang),一是亞氯酸(suan)鈉與(yu)活化(hua)劑合理選擇與(yu)配伍;二是活化(hua)時酸(suan)度值的(de)影響(xiang);三是活化(hua)時水(shui)量對釋放(fang)量的(de)影響(xiang),經(jing)實驗發現(xian)片劑含量、克重、和(he)活化(hua)水(shui)量成正(zheng)比(bi)(活化(hua)水(shui)量=克重×含量×2000)。
3)實際應用探(tan)討(tao)
很多數據(ju)我們是在實(shi)驗(yan)室得出的數據(ju),然而實(shi)際(ji)應用時(shi)一般是達不到實(shi)驗(yan)室的要求的,比(bi)如實(shi)驗(yan)室活化用純(chun)凈水(shui)或蒸(zheng)餾水(shui),實(shi)際(ji)應用時(shi)一般是自(zi)來水(shui)和(he)污(wu)水(shui),造成二氧(yang)化氯(lv)的釋(shi)放(fang)量(liang)和(he)實(shi)驗(yan)室釋(shi)放(fang)量(liang)差距很大(da)。目前(qian)二氧(yang)化氯(lv)群內專家(jia)對(dui)二氧(yang)化氯(lv)在水(shui)產養殖(zhi)上的討論很激(ji)烈(lie),這些都值得我們去探討。
5 二氧化氯顆粒劑(ji)
二氧化氯顆粒釋放劑是根據二氧(yang)(yang)化氯緩(huan)釋粉(fen)原理(li),添加粘合劑(ji),借(jie)助造(zao)粒設(she)備而制得的顆粒型(xing)二氧(yang)(yang)化氯緩(huan)釋劑(ji)。目前市場二氧(yang)(yang)化氯顆粒釋放劑(ji)存(cun)在的問(wen)題如下(xia):
1)顆粒強度(du)不夠(gou),吸潮后顆粒不成(cheng)形。
2)釋放量不均勻,受(shou)環境因素影響比(bi)較(jiao)大。
針對二(er)氧化氯(lv)顆粒劑存在的問(wen)題,我們在生產加工時需要進一步改善和探索。生產工藝(yi)有以下兩種:
1)反(fan)應(ying)型二氧化氯(lv)(lv)緩釋(shi)(shi)顆粒,采用的是反(fan)應(ying)態的一元二氧化氯(lv)(lv)釋(shi)(shi)放粉(fen)劑加(jia)上吸(xi)附性材料(石墨烯(xi)、凹凸棒粘土、Al?O?、膨潤(run)土、蒙脫石等)混合(he)后再(zai)加(jia)入強力(li)粘合(he)劑,制(zhi)成高強度的顆粒然后擠壓造(zao)粒,包(bao)裝即可(ke)。
2)非(fei)反(fan)應型二氧化氯(lv)緩釋(shi)顆粒,先制(zhi)得相應濃度的二氧化氯(lv)溶液→噴霧到混合好的具(ju)有緩釋(shi)和吸附(fu)功(gong)能(neng)的載體(ti)上加入包(bao)膜劑混合包(bao)被處理→制(zhi)粒→包(bao)裝。
二氧化(hua)氯顆粒劑,提高了(le)(le)產量,擴大了(le)(le)其應(ying)用(yong)(yong)范圍,方(fang)便了(le)(le)客戶使(shi)用(yong)(yong),將會在民用(yong)(yong)家居消(xiao)毒除臭、食品保鮮、土壤處理等方(fang)面得(de)到(dao)推廣(guang)和利用(yong)(yong)。
6 總(zong)結(jie)
二氧化氯固體釋放劑由于使用(yong)和(he)運輸安全、方(fang)便,占據著二氧化(hua)(hua)氯(lv)市場的(de)(de)半(ban)壁江山,根據應(ying)(ying)用(yong)場景不(bu)同,制備出相應(ying)(ying)的(de)(de)產品是我們(men)行業內人(ren)士需要共同努力的(de)(de)方(fang)向(xiang)。在研(yan)發、生產產品時,要考慮到二氧化(hua)(hua)氯(lv)的(de)(de)釋(shi)放量和(he)釋(shi)放環境(jing)對其影響(xiang),不(bu)同應(ying)(ying)用(yong)場景采用(yong)不(bu)同的(de)(de)生產工(gong)藝,力求在應(ying)(ying)用(yong)時二氧化(hua)(hua)氯(lv)釋(shi)放量能(neng)達到使用(yong)的(de)(de)要求。
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