一种凝胶消毒剂的制备方法和制备系统与流程

本发明涉及凝胶消毒剂制备技术领域，具体而言，涉及一种凝胶消毒剂的制备方法和制备系统。

背景技术：

次氯酸(hocl)是一种安全有效的绿色消毒剂，次氯酸消毒剂以水剂的形式存在，次氯酸的浓度一般为20-200ppm。次氯酸的优势之一是安全性，2010年美国fda认定次氯酸可以作为食品添加剂。它是人体免疫系统的一个重要组成部分，是人体自有的一种免疫因子，人体利用白血球中的嗜中性球生成的次氯酸可以将细菌和病毒迅速分解杀灭。

次氯酸水溶液能迅速杀菌，还原产物为水，无污染不残留。次氯酸具有强的氧化作用，与微生物接触后，能破坏其细胞膜和附着的病原蛋白，能有效杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、霍乱弧菌、沙门氏菌、噬菌体等。次氯酸消毒产品能在各种环境中根除包括细菌、病毒和孢子的微生物的非毒性消毒剂。可用于伤口护理、医学装置灭菌、食品灭菌、医院、消费者家居等领域。

但是，现有技术中次氯酸水溶液稳定性差，容易分解，不能满足长期保存要求。

基于此，提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种凝胶消毒剂的制备方法，其主要在于将酸性氧化电位水快速制备得到稳定的凝胶消毒剂，使其具有稳定保存的功效，以延长其保质期，以便于长途运输和长期保存；同时，其制备过程使用的各成分均对皮肤组织友好，可在保证安全健康的基础上有效地保证凝胶消毒剂的消毒杀菌作用。

本发明的另一目的在于提供一种凝胶消毒剂的制备系统，其通过电解装置和合成装置的连接配合可快速制备得到凝胶消毒剂，合成效率高，可得到保质期较长且对皮肤组织友好的凝胶消毒剂。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明实施例提供一种凝胶消毒剂的制备方法，包括：

将酸性氧化电位水、稳定剂以及缓冲剂混合后制备得到混合液；

边搅拌边向混合液中加入凝胶剂后得到凝胶消毒剂；

其中，稳定剂包括环糊精、二氧化硅以及聚乙烯吡咯烷酮。

在可选的实施方式中，凝胶剂为丙烯酰胺二甲基牛磺酸铵/vp共聚物。

在可选的实施方式中，缓冲剂为4-羟乙基哌嗪乙磺酸。

在可选的实施方式中，凝胶消毒剂中各成分的重量份数分别为：0.1-2份的缓冲剂、0.1-0.5份的环糊精、0.1-0.5份的二氧化硅、0.1-1.0份的聚乙烯吡咯烷酮、93-99.5份的酸性氧化电位水以及0.1-3份的凝胶剂；且凝胶剂的浓度为20-200ppm。

在可选的实施方式中，凝胶消毒剂的制备方法还包括通过电解生成装置中加入食盐水电解制备得到酸性氧化电位水。

第二方面，本发明实施例提供一种凝胶消毒剂的制备系统，包括：

电解生成装置，用于盛装食盐水，并电解生成酸性氧化电位水；

合成装置，与电解生成装置连通，用于接收酸性氧化电位水；

稳定剂添加装置，与合成装置连通，用于向合成装置输入稳定剂；

缓冲剂添加装置，与合成装置连通，用于向合成装置输入添加剂；

凝胶剂添加装置，与合成装置连通，用于向合成装置输入凝胶剂；

搅拌装置，设置于合成装置内，用于搅拌酸性氧化电位水、稳定剂、缓冲剂以及凝胶剂以合成凝胶消毒剂。

在可选的实施方式中，电解生成装置具有第一入口和第一出口，且第一入口用于通入食盐水，第一出口用于输出酸性氧化电位水；

合成装置具有第二入口以及第三入口，第二入口与电解生成装置通过第一管道连通，第三入口用于依次与稳定剂添加装置、缓冲剂添加装置以及凝胶剂添加装置连通。

在可选的实施方式中，第一管道的外侧边缘包裹设置有第一冷却机构，第一冷却机构内盛装有循环冷却水；

和/或，

第一管道的外侧边缘还包裹设置有第一避光层，避光层的材料为避光材料；

和/或，

合成装置的外侧边缘包裹设置有第二冷却机构，第二冷却机构内盛装设置有循环冷却水。

在可选的实施方式中，凝胶消毒剂的制备系统还包括第二管道，合成装置的底部开设有第二出口，第二管道与第二出口连通，以将合成的凝胶消毒剂导出。

在可选的实施方式中，第二管道具有第一端和第二端，第一端与第二出口连通，第二端向远离第一端的方向延伸设置，且第二端上开设有多个并排设置的第三出口，每个第三出口均连通设置有一个第三管道；

凝胶消毒剂的制备系统还包括与多个第三管道一一对应设置的多个收集瓶，收集瓶的材料均为避光材料。

在可选的实施方式中，第二管道的外侧还包裹设置有第二避光层，第二避光层的材料的避光材料。

本发明实施例至少具有以下优点或有益效果：

本发明的实施例提供了一种凝胶消毒剂的制备方法，其包括将酸性氧化电位水、稳定剂以及缓冲剂混合后制备得到混合液；边搅拌边向混合液中加入凝胶剂后得到凝胶消毒剂；其中，稳定剂包括环糊精、二氧化硅以及聚乙烯吡咯烷酮。该方法将酸性氧化电位水通过与复配后的稳定剂以及缓冲剂混合可快速制备得到稳定的凝胶消毒剂，使其具有稳定保存的功效，以延长其保质期，以便于长途运输和长期保存；同时，其制备过程使用的各成分均对皮肤组织友好，可在保证安全健康的基础上有效地保证凝胶消毒剂的消毒杀菌作用。

本发明的实施例还提供了一种凝胶消毒剂的制备系统，其包括电解生成装置、合成装置、稳定剂添加装置、缓冲剂添加装置、凝胶剂添加装置以及搅拌装置。合成装置与电解生成装置连通用于接收酸性氧化电位水；稳定剂添加装置、缓冲剂添加装置以及凝胶剂添加装置均与合成装置连通，并用于依次通入稳定剂、缓冲剂以及凝胶剂，搅拌机装置用于进行搅拌作业以合成凝胶消毒剂。该系统通过电解装置和合成装置的连接配合可快速制备得到凝胶消毒剂，合成效率高，可得到保质期较长的凝胶消毒剂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的实施例提供的凝胶消毒剂的制备系统的结构示意图；

图2为本发明的实施例提供的凝胶消毒剂利用加速老化试验测试凝胶中氯含量的时间变化曲线；

图3为本发明的实施例提供的凝胶消毒剂利用加速老化试验测试凝胶中ph的变化曲线。

图标：100-凝胶消毒剂的制备系统；101-电解生成装置；103-合成装置；105-稳定剂添加装置；107-缓冲剂添加装置；109-凝胶剂添加装置；111-搅拌装置；113-第一入口；115-第一出口；117-第一管道；119-第二入口；121-第三入口；123-第一冷却机构；125-第一避光层；127-第二冷却机构；129-第二管道；131-第二出口；133-第三出口；135-收集瓶；137-第二避光层；139-通入管道；141-添加管道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

实施例1

图1为本实施例提供的凝胶消毒剂的制备系统100的结构示意简图。请参阅图1，本实施例提供了一种凝胶消毒剂的制备系统100，可通过该制备系统对凝胶消毒剂进行制备，以得到具有保存寿命长，稳定性高的凝胶消毒剂。

详细地，请再次参阅图1，在本实施例中，该凝胶消毒剂的制备系统100具体包括电解生成装置101、合成装置103、稳定剂添加装置105、缓冲剂添加装置107、凝胶剂添加装置109以及搅拌装置111。

具体地，电解生成装置101可具体选择为电解槽或电解生成设备，电解槽内盛放有氯化钠的水溶液，通电后进行电解作业可生成次氯酸钠的酸性氧化电位水，该酸性氧化电位水具有消毒功能，但不易长期保存，因此通过与合成装置103等其他装置的配合制备成次氯酸凝胶即可。

具体地，合成装置103具体可选择为圆柱状罐体结构，例如陶瓷圆柱体，合成装置103耐热且避光，用于与电解生成装置101连通，以接收电解生成装置101电解后得到的酸性氧化电位水。同时，稳定剂添加装置105也与合成装置103连通，用于向合成装置103输入合成凝胶消毒剂所需的稳定性；缓冲剂添加装置107也与合成装置103连通，用于向合成装置103添加必要的添加剂；同样地，凝胶剂添加装置109也与合成装置103连通，用于向合成装置103输入凝胶剂。而为了保证合成作业的高效进行，合成装置103内设有搅拌装置111，搅拌装置111具有搅拌杆、桨叶以及用于驱动搅拌杆运行的驱动电机，在驱动电机的作用下搅拌杆转动，并带动桨叶转动，从而用于搅拌酸性氧化电位水、稳定剂、缓冲剂以及凝胶剂以合成凝胶消毒剂。当然，搅拌装置111也可以与合成装置103集成为搅拌反应釜，本实施例不做限定。该系统通过电解装置和合成装置103的连接配合可快速制备得到凝胶消毒剂，合成效率高，可得到保质期较长的凝胶消毒剂。

需要说明的是，在本实施例中，提供的稳定剂包括环糊精、二氧化硅以及聚乙烯吡咯烷酮。环糊精、二氧化硅以及聚乙烯吡咯烷酮三者配比后溶解于水中具有物理吸附次氯酸的作用，被吸附的次氯酸具有良好的稳定性，不容易分解，从而可为制备得到稳定性较强的凝胶消毒剂提供有效地保障。

还需要说的是，在本实施例中，凝胶剂为丙烯酰胺二甲基牛磺酸铵/vp共聚物。丙烯酰胺二甲基牛磺酸铵/vp共聚物作为一种耐酸凝胶形成剂，其在酸性条件下可促使凝胶的形成，形成的凝胶具有一定的剪切触变性，在应力作用下变稀，除去应力又恢复粘度，有利于凝胶剂的从容器中挤出，同时又方便保存和运输。其具有约5.0至约7的ph，利于凝胶消毒剂的保存和运输。

同时，在本实施例中，缓冲剂具体选择为4-羟乙基哌嗪乙磺酸。hepes是一种氢离子缓冲剂，能较长时间的控制溶液的ph处于恒定的范围，而对细胞无毒度性作用。能有效控制凝胶体系的ph长期稳定性，使得凝胶体系保存期间稳定处于5-6.5的区间，从而进一步地保证合成的凝胶消毒剂可长期将保存和运输。

另外，为了合成优质的凝胶消毒剂，本实施例对各成分的用量也进行了规定，以使得制备得到的凝胶消毒剂的粘度和化学效果满足需求。详细地，凝胶消毒剂中各成分的重量份数分别为：0.1-2份的缓冲剂、0.1-0.5份的环糊精、0.1-0.5份的二氧化硅、0.1-1.0份的聚乙烯吡咯烷酮、93-99.5份的酸性氧化电位水以及0.1-3份的凝胶剂。并且，在本实施例中，且凝胶剂的浓度为20-200ppm，且一般具有ph约为2至7。通过对各成分的合理配比，使其均能发挥有效地作用，从而合成得到稳定性较强的凝胶消毒剂。同时，其制备过程使用的各成分均对皮肤组织友好，可在保证安全健康的基础上有效地保证凝胶消毒剂的消毒杀菌作用。

请再次参阅图1，在本实施例中，电解生成装置101具有第一入口113和第一出口115，第一入口113位于电解生成装置101的顶部，第一出口115位于电解生成装置101的底部，且第一入口113用于通入食盐水，第一出口115用于输出酸性氧化电位水。同样地，合成装置103具有第二入口119以及第三入口121，第二入口119和第三入口121均位于合成装置103的顶部，且第二入口119与电解生成装置101通过第一管道117连通，第三入口121用于依次与稳定剂添加装置105、缓冲剂添加装置107以及凝胶剂添加装置109连通。

需要说明的是，为了保证通过第三入口121可与稳定添加装置、缓冲剂天极爱装置以及凝胶剂添加装置109连通，可在第三入口121处设置通入管道139，通入管道139沿竖直方向延伸设置，且具有三个通入口，每个通入口均可通过添加管道141分别与稳定剂添加装置105、缓冲剂添加装置107以及凝胶剂添加装置109连通，以保证各成分的输入，从而保证合成作业的高效进行。

请再次参阅图1，在本实施例中，第一管道117的外侧边缘包裹设置有第一冷却机构123，第一冷却机构123可选择为圆柱状的包裹于第一管道117外侧的冷却圆柱体，第一冷却机构123内盛装有循环冷却水，通过循环冷却水的通入可有效地降低电解生成的酸性氧化电位水的温度，使其凝结成液态状，并利于进行后续地制备。当然，在其他实施例中，第一冷却机构123也可以选择为包裹于第一管道117外侧的冰袋等结构，本实施例不做限定。

作为优选的方案，由于合成的次氯酸酸性氧化电位水容易分解，因此第一管道117的外侧边缘还包裹设置有第一避光层125，避光层的材料为避光材料，也可以选择为遮光材料，可以有效地防止光对制备得到的酸性氧化电位水产生影响，从而利于其通入合成装置103后与稳定剂、添加剂以及凝胶剂复配得到凝胶消毒剂。

请再次参阅图1，为了保证合成作业的正常进行，在本实施例中，合成装置103的外侧边缘包裹设置有第二冷却机构127，第二冷却机构127可选择为圆柱状的包裹于合成装置103外侧的冷却圆柱体，第二冷却机构127内盛装有循环冷却水，通过循环冷却水的通入可有效地降低合成反应的温度，使得反应温度控制在10度以内，使其加入各种原料后可制备得到凝胶消毒剂，以便于将产物输出以进行保存或使用。

进一步地优选地，为了方便输出和使用，凝胶消毒剂的制备系统100还包括第二管道129，合成装置103的底部开设有第二出口131，第二管道129与第二出口131连通，以将合成的凝胶消毒剂导出。

详细地，第二管道129具有第一端和第二端，第一端与第二出口131连通，第二端向远离第一端的方向延伸设置。并且，第二端上开设有多个并排设置的第三出口133，每个第三出口133均连通设置有一个第三管道；凝胶消毒剂的制备系统100还包括与多个第三管道一一对应设置的多个收集瓶135，收集瓶135的材料均为避光材料，以将制备得到的次氯酸凝胶进行收集并保存。采用避光材料也可以延长其保存的时间，保证其运输和使用的便捷性。

当然，为了保证从第二管道129输出过程其不受影响，也可以在第二管道129的外侧还包裹设置有第二避光层137，第二避光层137的材料的避光材料，也可以选择为遮光材料，可以有效地防止光对制备得到的次氯酸凝胶产生影响，从而利于保存和运输。

需要说明的是，为了保证各装置之间的合理配合，每个装置的入口和出口处均可设置止水夹或电磁阀等控制机构，本实施例不做限定。

还需要说明的是，本发明的实施例所采用的各装置可在实验室进行制备，也可以放大至工厂进行制备，本实施例不做限定。

同时，本发明的实施例还提供了一种凝胶消毒剂的制备方法，其利用上述的制备系统进行制备，且具体包括以下流程：

s1：将酸性氧化电位水、稳定剂以及缓冲剂混合后制备得到混合液；

s2：边搅拌边向混合液中加入凝胶剂后得到凝胶消毒剂。

详细地，在本实施例中，可先通过电解生成装置101制备出酸性氧化电位水，电解水用不透光的第一管道117引出进入合成装置103，并开启搅拌装置111进行搅拌。同时，还可以在具有搅拌装置111的合成装置103中通入氮气，采用循环低温水控制搅拌釜温度不超过10度，并依次加入酸性氧化水、羟乙基呱嗪乙硫磺酸、环糊精、二氧化硅、聚乙烯吡咯烷酮，搅拌溶解后成混合液。然后向混合液中加入凝胶剂，搅拌成胶体即可。并且，为了保存，还可以将凝胶通过第二管道129注入避光塑料收集瓶135中保存即可。

具体地，本实施例具体采用如下配方进行配置，并具体具有如下流程：

s1：依次加入99.5份酸性氧化水、0.1份羟乙基呱嗪乙硫磺酸、0.1份环糊精、0.1份二氧化硅、0.1份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌溶解后成混合液；

s2：搅拌下加入凝胶剂0.1份丙烯酰胺二甲基牛磺酸铵/vp共聚物，真空搅拌成粘稠可流动凝胶状；

s3：管装入避光收集瓶135中，常温下保存。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，凝胶消毒剂的制备方法具体包括：

s1：依次加入93份酸性氧化水、2份羟乙基呱嗪乙硫磺酸、0.5份环糊精、0.5份二氧化硅、1.0份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌溶解后成混合液；

s2：搅拌下加入凝胶剂3.0份丙烯酰胺二甲基牛磺酸铵/vp共聚物，真空搅拌成粘稠可流动凝胶状；

s3：管装入避光收集瓶135中，常温下保存。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，在本实施例中，凝胶消毒剂的制备方法具体包括：

s1：依次加入95份酸性氧化水、0.5份羟乙基呱嗪乙硫磺酸、0.5份环糊精、0.5份二氧化硅、0.5份聚乙烯吡咯烷酮，搅拌溶解后成混合液；

s2：搅拌下加入凝胶剂2份丙烯酰胺二甲基牛磺酸铵/vp共聚物，真空搅拌成粘稠可流动凝胶状；

s3：管装入避光收集瓶135中，常温下保存。

实验例1

参阅图2与图3，将实施例1-3中合成的凝胶消毒剂利用加速老化实验测试凝胶中氯含量的时间变化曲线和ph之变化曲线。结果显示，水凝胶制剂稳定至少6个月，最高能达到3年。在贮藏至少12个月之后，水凝胶制剂游离有效氯的变化量小于10％；ph稳定在6.2至6.8的；在贮藏至少12个月之后，30秒对微生物的杀灭率能达到99％以上。

综上所述，本发明实施例提供的凝胶消毒剂的制备方法将酸性氧化电位水通过与复配后的稳定剂以及缓冲剂混合可快速制备得到稳定的凝胶消毒剂，可以使其具有稳定保存的功效，可以延长其保质期，以便于长途运输和长期保存。本发明的实施例提供的凝胶消毒剂的制备系统100通过电解装置和合成装置103的连接配合可快速制备得到凝胶消毒剂，合成效率高，可得到保质期较长且对皮肤组织友好的凝胶消毒剂。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。