一种稳定态二氧化氯凝胶组合物及其制备方法与流程

文档序号:26138394发布日期:2021-08-03 14:21阅读:273来源:国知局

本申请涉及消毒杀菌剂领域,更具体地说,它涉及一种稳定态二氧化氯凝胶组合物及其制备方法。



背景技术:

二氧化氯是目前国际上公认的最新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂,是氯制剂最理想的替代品,广泛应用于食品、食品加工、制药、医院、公共环境等的消毒、防霉和食品的防腐保鲜等。

目前市场上使用的消毒杀菌剂有以下几种:

1.次氯酸钠消毒杀菌剂,形成的次氯酸浓度低,氯气味重,与空气中二氧化碳不断反应,消毒杀菌持续时间短,运输、贮存都有一定难度;

2.单纯吸附型二氧化氯消毒杀菌剂,由于吸附-脱附间总有一定平衡关系,产品制成后还未出售使用就开始释放二氧化氯气体,不利于运输、储存,使用寿命短。

针对上述中的相关技术,发明人认为二氧化氯消毒杀菌剂的贮存稳定性差,且释放二氧化氯较快,导致其持久杀菌消毒效果。



技术实现要素:

为了提高二氧化氯消毒杀菌剂的持久杀菌消毒效果,本申请提供一种稳定态二氧化氯凝胶组合物及其制备方法。

第一方面,本申请提供一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,采用如下的技术方案:一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,包括单独保存且使用时按质量比为(3-5):1的比例进行混合的a组分和b组分,其特征在于,所述a组分包含以下重量份的组分:

亚氯酸钠10-15份;

稳定剂2-4份;

交联剂3-5份;

吸附剂3-5份;

水65-75份;

所述b组分包含以下重量份的组分:

活化剂23-26份。

通过采用上述技术方案,a组分和b组分单独保存,且在使用时才进行混合,使稳定态二氧化氯凝胶组合物具有良好的应用稳定性,利于存储,运输安全性好。在使用时,a组分和b组分混合,在活化剂的作用下,可以稳定缓慢产生二氧化氯,且稳定态二氧化氯凝胶组合物中的各组分原料配合,通过吸附剂和稳定剂的相互配合,能够调节湿度,延缓二氧化氯的产生释放速率,进而能够达到持久杀菌消毒效果。

优选的,所述a组分还包括功能助剂,所述功能助剂的重量份为2-4份,且功能助剂由硬脂酸淀粉酯、麦饭石粉组成,且硬脂酸淀粉酯、麦饭石粉的重量比为1:(1.6-2.2)。

通过采用上述技术方案,麦饭石粉具有发达的孔结构,吸附性强,不仅能够吸附体系中的水分,是体系保持一定的干燥状态,还能够吸附一定量二氧化氯,从而对二氧化氯的释放速率起到控制作用。硬脂酸淀粉酯具有良好的乳化稳定性,能够提高二氧化氯释放的稳定性。同时,硬脂酸淀粉酯与麦饭石粉混合组成功能助剂时,部分硬脂酸淀粉酯会填充在麦饭石粉的孔结构中,不仅会进一步减少单位时间内的二氧化氯释放量,且能稳定二氧化氯的释放速度,避免出现前期释放速率大、后期释放速率小的问题,进而能够使稳定态二氧化氯凝胶组合物在应用时的持久杀菌消毒效果更佳。

优选的,所述功能助剂还包括聚乙烯醇,且硬脂酸淀粉酯、麦饭石粉、聚乙烯醇的重量比为1:(1.6-2.2):(0.6-1.2)。

通过采用上述技术方案,聚乙烯醇是一种良好的粘合剂,其与硬脂酸淀粉酯、麦饭石粉混合共同组成功能助剂时,有利于在产品应用过程中,使硬脂酸淀粉酯对麦饭石粉的孔结构起到良好的修饰作用,进而能够提高稳定态二氧化氯凝胶组合物在应用时的持久杀菌消毒效果。同时,聚乙烯醇还能够使各组分的结合更加稳定,有利于提高存储和运输过程中的安全性。

优选的,所述稳定剂为硫酸镁、硫酸钠和氯化钙中的一种或几种的组合物。

通过采用上述技术方案,硫酸镁、硫酸钠和氯化钙均为良好的稳定剂,能够起到良好的前期吸水效果,调节混合体系的湿度,并锁住水分,使体系处于干燥的状态从而使二氧化氯的释放过程更加平缓。

优选的,所述交联剂为聚乙二醇、魔芋葡甘聚糖、羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸钠中的一种或几种的组合物。

通过采用上述技术方案,上述种类的交联剂有利于使各组分原料充分结合,且能够形成稳定的混合体系,进而能够使稳定态二氧化氯凝胶组合物在应用时能够均匀稳定的释放二氧化氯,持久杀菌消毒效果优异。

优选的,所述吸附剂为蒙脱土、纳米硅胶、二氧化钛和氢氧化铝中的一种或几种的组合物。

通过采用上述技术方案,上述吸附剂具有较大的比表面、适宜的孔结构及表面结构,有利于使各组分原料充分结合,并有效保证释放二氧化氯的均匀稳定性。

优选的,所述活化剂为十六酸、苹果酸、酒石酸和柠檬酸中的一种或几种的组合物。

通过采用上述技术方案,上述活化剂能够与亚氯酸钠作用,活化效率稳定,能够均匀稳定的产生二氧化氯。

第二方面,本申请提供一种稳定态二氧化氯凝胶组合物的制备方法,采用如下的技术方案:

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物的制备方法,包括以下步骤:

(1)按配比准备包含亚氯酸钠、稳定剂、交联剂、吸附剂、水和活化剂的原料;

(2)将步骤(1)中亚氯酸钠、稳定剂和交联剂混合均匀,再加入水,进行搅拌加热,溶解混合均匀,得到中成液;

(3)在步骤(2)中的中成液中加入吸附剂,搅拌混合均匀,自然冷却,得到凝胶状物,真空包装后,即为a组分,存储,备用;

(4)将步骤(1)中的活化剂,真空包装后,即为b组分,存储,备用。

通过采用上述技术方案,该制备工艺得到a组分的凝胶状物极大地提高了稳定态二氧化氯凝胶组合物的贮存、运输的安全性,且该制备工艺操作简单,a组分和b组分单独保存,在使用时再进行混合,仍能保证良好的持久杀菌消毒效果,同时该制备方法生产效率较高,整体具有良好的应用性。

综上所述,本申请具有以下有益效果:

1、由于本申请在活化剂的作用下,并通过吸附剂和稳定剂的相互配合,能够调节体系的湿度,延缓二氧化氯的产生释放速率,进而能够达到持久杀菌消毒效果;

2、本申请中优选采用由硬脂酸淀粉酯与麦饭石粉混合组成功能助剂时,部分硬脂酸淀粉酯会填充在麦饭石粉的孔结构中,不仅会进一步减少单位时间内的二氧化氯释放量,且能稳定二氧化氯的释放速度,进而能够使稳定态二氧化氯凝胶组合物在应用时的持久杀菌消毒效果更佳;

3、本申请采用聚乙烯醇是一种良好的粘合剂,其能够使硬脂酸淀粉酯对麦饭石粉的孔结构起到良好的修饰作用,进而能够提高稳定态二氧化氯凝胶组合物在应用时的持久杀菌消毒效果。

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。

原料和/或中间体的制备例

制备例1

称取硬脂酸淀粉酯和麦饭石粉进行搅拌混合均匀,且硬脂酸淀粉酯、200目麦饭石粉的重量比为1:1.9,得到功能助剂。

制备例2

称取硬脂酸淀粉酯和麦饭石粉进行搅拌混合均匀,且硬脂酸淀粉酯、200目麦饭石粉的重量比为1:1.6,得到功能助剂。

制备例3

称取硬脂酸淀粉酯和麦饭石粉进行搅拌混合均匀,且硬脂酸淀粉酯、200目麦饭石粉的重量比为1:2.2,得到功能助剂。

制备例4

称取硬脂酸淀粉酯、200目麦饭石粉和聚乙烯醇进行搅拌混合均匀,且硬脂酸淀粉酯、麦饭石粉、聚乙烯醇的重量比为1:1.9:0.9,得到功能助剂。

制备例5

称取硬脂酸淀粉酯、200目麦饭石粉和聚乙烯醇进行搅拌混合均匀,且硬脂酸淀粉酯、麦饭石粉、聚乙烯醇的重量比为1:1.6:1.2,得到功能助剂。

制备例6

称取硬脂酸淀粉酯、200目麦饭石粉和聚乙烯醇进行搅拌混合均匀,且硬脂酸淀粉酯、麦饭石粉、聚乙烯醇的重量比为1:2.2:0.6,得到功能助剂。

实施例

实施例1

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,包括单独保存且使用时按质量比为4:1的比例进行混合的a组分和b组分,其各组分及其相应的重量份数如表1所示,且通过如下步骤制备获得:

(1)按配比准备包含亚氯酸钠、稳定剂、交联剂、吸附剂、水和活化剂的原料;

(2)将步骤(1)中亚氯酸钠、稳定剂和交联剂混合均匀,再加入水,进行搅拌加热,搅拌温度为50℃,搅拌速度为150rpm,搅拌时间为20min,溶解混合均匀,得到中成液;

(3)在步骤(2)中的中成液中加入吸附剂,持续搅拌5min,搅拌混合均匀,自然冷却,得到凝胶状物,真空包装后,即为a组分,存储,备用;

(4)将步骤(1)中的活化剂,真空包装后,即为b组分,存储,备用。

注:上述步骤中的稳定剂为硫酸镁;交联剂为聚乙二醇,且聚合度为500;吸附剂为蒙脱土;活化剂为十六酸。

实施例2-5

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,各组分及其相应的重量份数如表1所示。

表1实施例1-5中各组分及其重量份数

实施例6

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,包括单独保存且使用时按质量比为3:1的比例进行混合的a组分和b组分。

实施例7

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,包括单独保存且使用时按质量比为5:1的比例进行混合的a组分和b组分。

实施例8

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,上述步骤中的稳定剂选用为硫酸钠。

实施例9

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,上述步骤中的稳定剂选用为氯化钙。

实施例10

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,上述步骤中的交联剂选用为魔芋葡甘聚糖。

实施例11

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,上述步骤中的交联剂选用为聚丙烯酸钠。

实施例12

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,上述步骤中的吸附剂选用为纳米硅胶。

实施例13

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,上述步骤中的吸附剂选用为氢氧化铝。

实施例14

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,上述步骤中的活化剂选用为苹果酸。

实施例15

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,上述步骤中的活化剂选用为酒石酸。

实施例16

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,步骤(3)具体设置为:在步骤(2)中的中成液中加入吸附剂和2份的功能助剂,功能助剂选用为制备例1,持续搅拌5min,搅拌混合均匀,自然冷却,得到凝胶状物,真空包装后,即为a组分,存储,备用。

实施例17

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,步骤(3)具体设置为:在步骤(2)中的中成液中加入吸附剂和3份的功能助剂,功能助剂选用为制备例2,持续搅拌5min,搅拌混合均匀,自然冷却,得到凝胶状物,真空包装后,即为a组分,存储,备用。

实施例18

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,步骤(3)具体设置为:在步骤(2)中的中成液中加入吸附剂和4份的功能助剂,功能助剂选用为制备例3,持续搅拌5min,搅拌混合均匀,自然冷却,得到凝胶状物,真空包装后,即为a组分,存储,备用。

实施例19

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,步骤(3)具体设置为:在步骤(2)中的中成液中加入吸附剂和3份的功能助剂,功能助剂选用为制备例4,持续搅拌5min,搅拌混合均匀,自然冷却,得到凝胶状物,真空包装后,即为a组分,存储,备用。

实施例20

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,步骤(3)具体设置为:在步骤(2)中的中成液中加入吸附剂和3份的功能助剂,功能助剂选用为制备例5,持续搅拌5min,搅拌混合均匀,自然冷却,得到凝胶状物,真空包装后,即为a组分,存储,备用。

实施例21

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,步骤(3)具体设置为:在步骤(2)中的中成液中加入吸附剂和3份的功能助剂,功能助剂选用为制备例6,持续搅拌5min,搅拌混合均匀,自然冷却,得到凝胶状物,真空包装后,即为a组分,存储,备用。

对比例

对比例1

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,a组分中不含有稳定剂。

对比例2

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,a组分中不含有吸附剂。

对比例3

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例1的不同之处在于,a组分中不含有稳定剂和吸附剂。

对比例4

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例16的不同之处在于,功能助剂中不含有硬脂酸淀粉酯。

对比例5

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例16的不同之处在于,功能助剂中不含有麦饭石粉。

对比例6

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例19的不同之处在于,功能助剂中不含有麦饭石粉。

对比例7

一种稳定态二氧化氯凝胶组合物,与实施例19的不同之处在于,功能助剂中不含有硬脂酸淀粉酯。

性能检测试验

试验样品:采用实施例1-21中获得的稳定态二氧化氯凝胶组合物作为试验样品1-21,采用对比例1-7中获得的稳定态二氧化氯凝胶组合物作为对照样品1-7。

试验方法:把样品悬挂于装有碘化钾吸收液的烧杯中,放置在一定湿度的干燥器中密封,置于暗处。每隔一定时间,吸取5ml碘化钾吸收液,通过碘量法(hg/t2777-1996)用硫代硫酸钠来滴定。每完成一次滴定,排空气体15min,重新放入新的碘化钾溶液,进行下一次的吸收,分别测定24h滴定消耗的硫代硫酸钠的量,从而计算出二氧化氯的释放速率(mg/h),并持续进行检测,测量持续释放的时长(h)。

试验结果:由试验样品1和试验样品16-18的测试结果对比可得,加入功能助剂能够提高二氧化氯的释放速率和持续释放时长,这是因为功能助剂在一定程度上减少了前期的爆释,进而提高了持久杀菌消毒效果。由试验样品19和试验样品19-21的测试结果可得,在功能助剂中加入聚乙烯醇,可进一步提高稳定态二氧化氯凝胶组合物的整体品质。由试验样品1和对照样品1-3的测试结果可得,稳定剂和吸附剂之间的复配效果,能够保证稳定态二氧化氯凝胶组合物的整体品质。由试验样品16和对照样品4-5的测试结果可得,功能助剂中的硬脂酸淀粉酯和麦饭石粉之间能够起到良好的复配增效作用,而单一将硬脂酸淀粉酯或麦饭石粉作为功能助剂引用时,则效果不佳。由试验样品19和对照样品6-7的测试结果对照可得,无论是硬脂酸淀粉酯和聚乙烯醇组成功能助剂,还是麦饭石粉和聚乙烯醇组成功能助剂,均没有聚乙烯醇、硬脂酸淀粉酯和麦饭石粉共同作为功能助剂使用时所带来的效果优异。

表2试验样品1-21和对照样品1-7的测试结果

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。

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