航空器用复合季铵盐清洗消毒剂及其制备方法与流程

1.本发明属于消毒剂技术领域，具体涉及一种航空器用复合季铵盐清洗消毒剂及其制备方法。


背景技术：

2.中国民航局飞标司发布了《运输航空公司疫情防控指南》，在指南中均明确了航空器预防性消毒需使用获得适航批准的航空器清洁消毒产品，以避免对航空器结构及设备造成损害，同时建议使用复合季铵盐、双链季铵盐消毒剂。飞机制造商也在相关文件中指出次氯酸钠或次氯酸钙消毒液会造成飞机金属结构腐蚀、高强度钢脆化、飞机系统的损坏，强烈建议不要使用这类含氯消毒剂，同时在其推荐的消毒剂产品目录中，强力推荐的化学消毒剂的主要成分为复合季铵盐。
3.按照中国民航局的规定，在飞机上使用的消毒液必须符合标准saeams1452c(美国机动车工程师学会，2015年2月发布)的技术要求。另外，考虑到频繁使用消毒剂对航空器进行消杀可能会对航空器材料造成影响，航空器制造厂家波音公司于2020年9月17日发布bss 7438标准：消毒产品与商用运输机内部零件/材料兼容性的测试方法，评估消毒剂与飞机材料的相容性。
4.按照消毒剂的有效成分，市面上使用的消毒剂主要分为三类：无机氯盐类，如次氯酸钠、漂白粉、漂白精、二氯异氰尿酸、三氯异氰尿酸等；含醇类，如 75％酒精、异丙醇、复合醇等；强氧化剂类，如过氧化氢等。这些消毒剂的应用场景均为公共场所、医疗机构、家用、交通工具等，技术要求均需满足《消毒技术规范》，这些产品的优点通过了大量的应用实践，证明其是可以有效杀灭新型冠状病毒的。但是这些产品的金属腐蚀性只要求对不锈钢，铝合金ly12，铜，碳钢进行试验，而这些材料与航空器上用到的材料完全不同，飞机的客舱和货舱内部涉及的材料有包括金属材料(ams 4049铝合金、阳极化的ams 4045铝合金、ams5862耐蚀钢、4340镀镉钢)和非金属(织物型地板，非织物型地板，对涂漆表面，聚氟乙烯，密封剂，橡胶，织物，皮革，热塑性塑料，柔性货舱衬板，刚性货舱衬板)的测试，因此普通的消毒剂不能保证对航空器的所有材料安全，如长期使用会对飞机的安全性造成影响。
5.常规消毒剂如果用于航空器的消毒，存在的问题有，无机氯盐类消毒剂，一方面会对飞机起落架高强度钢腐蚀，另一方面其强氧化性，长期使用会使飞机客舱内的内壁版、小桌椅、桌板等有机塑料发生降解、变黄变花的现象，严重影响飞机的安全和材料使用寿命，另外，二氯异氰尿酸、三氯异氰尿酸等泡腾片均采用二元包装，使用过程中需要按照一定的比例进行混合稀释，在机舱消毒过程中存在稀释用水不便利、使用硬水稀释会降低消毒效果等缺点，在航空器预防性消毒时已停止使用该类产品；含醇类消毒剂易挥发、极易燃，不允许带入机舱进行消杀工作；强氧化剂类消毒剂，由于其强氧化性，长期使用会使飞机客舱内的内壁版、小桌椅、桌板等有机塑料发生降解、变黄变花的现象，严重影响飞机材料使用寿命。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种航空器用复合季铵盐清洗消毒剂及其制备方法。
7.一种航空器用复合季铵盐清洗消毒剂，包括如下重量百分比的组分：复合季铵盐0.1％-0.5％，增效剂1％-5％，复合缓蚀剂2％-5％，余量为水。
8.所述复合季铵盐包括单链季铵盐和双链季铵盐。
9.所述单链季铵盐为十二烷基二甲基苄基氯化铵；所述双链季铵盐为双辛基二甲基氯化铵和双癸基二甲基氯化铵；所述十二烷基二甲基苄基氯化铵、双辛基二甲基氯化铵和双癸基二甲基氯化铵的用量质量比为6：2：3。
10.所述增效剂为七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚、快t、油胺聚氧乙烯醚的复合物；所述七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚、快t和油胺聚氧乙烯醚的用量质量比为 3：2：5。
11.所述复合缓蚀剂为葡萄糖、椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物、苯并三氮唑和磷酸酯，用量质量比为1：2：2：1。
12.所述航空器用复合季铵盐清洗消毒剂的制备方法，先将复合季铵盐按质量比进行复配加入纯化水中，形成溶液1；将增效剂的各组分复配，混合均匀，形成溶液2，然后将溶液1加入到溶液2中，在35-40℃条件下搅拌30min-60min，使其混合均匀，形成溶液3；将复合缓蚀剂加入纯水中，在50-60℃条件下搅拌 60min-90min，形成溶液4；将溶液3加入到溶液4中，补足水分，调节ph为 6.5-7.0即为成品。
13.所述航空器用复合季铵盐清洗消毒剂在用于飞机客舱、货舱的消杀中的应用。
14.优选的，使用静电喷涂和干擦的方式进行消毒。
15.优选的，按照含液量2.0-3.5倍重量的比例加载到无纺布上，制备成预浸润擦拭纸用于飞机驾驶舱的消毒。
16.本发明的有益效果：本发明的消毒剂组合物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和白色念珠菌、新型冠状病毒具有较强的杀灭作用。本发明组合物对航空器上金属材料以及非金属材料均非常安全。金属材料，涉及ams 4049 铝合金、阳极化的ams 4045铝合金、ams5862耐蚀钢、4340镀镉钢，非金属材料，涉及织物型地板，非织物型地板，对涂漆表面，聚氟乙烯，密封剂，橡胶，织物，皮革，热塑性塑料，柔性货舱衬板，刚性货舱衬板。可以符合bss 7438的标准要求。本发明的消毒剂配制简单，快速杀菌，持续抗菌，对新型冠状病毒具有良好杀灭效果，同时满足中国民航局的适航要求和飞机制造商对消毒剂材料相容性要求，对飞机上客舱、货舱内的各种材料均安全。
具体实施方式
17.为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
18.实施例1
19.取十二烷基二甲基苄基氯化铵3g，双辛基二甲基氯化铵1g，双癸基二甲基氯化铵1.5g进行复配加入500g纯化水中，形成溶液1，将七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚3g，快t 2g，油胺聚氧乙烯醚5g，与200g纯化水混合在一起形成溶液 2，将溶液1加入到溶液2中，在35℃下搅拌35min，混合均匀形成溶液3；将葡萄糖4g，椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化
物8g，苯并三氮唑8g，磷酸酯4g，与纯化水200g混合在一起，在55℃条件下搅拌60min，形成溶液 4；将溶液3加入到溶液4中，补足61.5g水，调节ph为6.8即为成品。
20.实施例2
21.取十二烷基二甲基苄基氯化铵3.6g，双辛基二甲基氯化铵1.2g，双癸基二甲基氯化铵1.8g进行复配加入500g纯化水中，形成溶液1，将七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚3.6g，快t 2.4g，油胺聚氧乙烯醚6g，与200g纯化水混合在一起形成溶液2，将溶液1加入到溶液2中，在35℃下搅拌35min，混合均匀形成溶液3；将葡萄糖5g，椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物10g，苯并三氮唑10g，磷酸酯5g，与纯化水200g混合在一起，在55℃条件下搅拌60min，形成溶液4；将溶液3加入到溶液4中，补足51.4g水，调节ph为6.5即为成品。
22.实施例3
23.取十二烷基二甲基苄基氯化铵2.4g，双辛基二甲基氯化铵0.8g，双癸基二甲基氯化铵1.2g进行复配加入500g纯化水中，形成溶液1，将有机硅聚氧乙烯醚2.4g，快t1.6g，有机胺聚氧乙烯醚4g，与200g纯化水混合在一起形成溶液2，将溶液1加入到溶液2中，在35℃下搅拌35min，混合均匀形成溶液3；将葡萄糖3g，椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物6g，苯并三氮唑 6g，磷酸酯3g，与纯化水200g混合在一起，在55℃条件下搅拌60min，形成溶液4；将溶液3加入到溶液4中，补足69.6g水，调节ph为7.0即为成品。
24.对比例1
25.取十二烷基二甲基苄基氯化铵3g，双辛基二甲基氯化铵1g，双癸基二甲基氯化铵1.5g进行复配加入500g纯化水中，形成溶液1，将七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚8g，快t 2g，与200g纯化水混合在一起形成溶液2，将溶液1加入到溶液2中，在35℃下搅拌35min，混合均匀形成溶液3；将葡萄糖4g，椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物8g，苯并三氮唑8g，磷酸酯4g，与纯化水200g混合在一起，在55℃条件下搅拌60min，形成溶液4；将溶液3加入到溶液4中，补足61.5g水，调节ph为6.8即为成品。
26.对比例2
27.取十二烷基二甲基苄基氯化铵3g，双辛基二甲基氯化铵1g，双癸基二甲基氯化铵1.5g进行复配加入500g纯化水中，形成溶液1，将快t 2g，油胺聚氧乙烯醚8g，与200g纯化水混合在一起形成溶液2，将溶液1加入到溶液2中，在35℃下搅拌35min，混合均匀形成溶液3；将葡萄糖4g，椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物8g，苯并三氮唑8g，磷酸酯4g，与纯化水200g混合在一起，在55℃条件下搅拌60min，形成溶液4；将溶液3加入到溶液4中，补足61.5g水，调节ph为6.8即为成品。
28.对比例3
29.取十二烷基二甲基苄基氯化铵3g，双辛基二甲基氯化铵1g，双癸基二甲基氯化铵1.5g进行复配加入500g纯化水中，形成溶液1，将七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚3g，快t 2g，油胺聚氧乙烯醚5g，与200g纯化水混合在一起形成溶液 2，将溶液1加入到溶液2中，在35℃下搅拌35min，混合均匀形成溶液3；将葡萄糖4g，椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物16g，磷酸酯4g，与纯化水200g混合在一起，在55℃条件下搅拌60min，形成溶液4；将溶液3加入到溶液4中，补足61.5g水，调节ph为6.8即为成品。
30.对比例4
31.取十二烷基二甲基苄基氯化铵3g，双辛基二甲基氯化铵1g，双癸基二甲基氯化铵
1.5g进行复配加入500g纯化水中，形成溶液1，将七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚3g，快t 2g，油胺聚氧乙烯醚5g，与200g纯化水混合在一起形成溶液 2，将溶液1加入到溶液2中，在35℃下搅拌35min，混合均匀形成溶液3；将葡萄糖4g，苯并三氮唑16g，磷酸酯4g，与纯化水200g混合在一起，在55℃条件下搅拌60min，形成溶液4；将溶液3加入到溶液4中，补足61.5g水，调节ph为6.8即为成品。
32.实验例1：产品的杀菌效果
33.依据卫生部《消毒技术规范》2002.11版本，第2.1.1.7.4条。检测本发明的在悬液中定量杀菌效果，操作如下：
34.测定本发明灌装产品消毒剂，20℃
±
1℃条件下对细菌作用时间分别为5s， 10s，15s时间下的消毒效果与对照；实验用细菌悬液浓度为大肠杆菌 1.6
×
108cfu/ml；金黄色葡萄球菌3.1
×
108cfu/ml；铜绿假单胞菌3.2
×
108cfu/ml；白色念珠菌1.1
×
107cfu/ml。
35.依据技术规范要求配制tsa培养基琼脂平板：根据《消毒技术规范》2002.11 版本规定，tsa培养基琼脂平板配方成分：胰蛋白胨15克，大豆蛋白胨5克，氯化钠5克，琼脂16克，加入蒸馏水950毫升，将上述各成分加热搅拌溶解，调ph至7.2
±
0.2，加水定容至1000毫升，经121℃压力蒸汽灭菌后使用；
36.配制中和剂，即用磷酸盐生理盐水pbs配制0.3％卵磷脂和3％吐温80；其中，pbs的配方为：将氯化钠8克，氯化钾0.2克，磷酸氢二钠1.44克，磷酸二氢钾0.24克加入水至990毫升，调酸碱度ph值达到7.4最后定容至1000毫升，然后高压灭菌，室温保存；
37.取消毒试验用无菌大试管，先加入0.5ml试验用菌悬液，再加入0.5ml有机干扰物质(3％bsa溶液)，混匀，置20℃
±
1℃水浴中5min后，用无菌吸管吸取上述浓度消毒液4.0ml注入其中，迅速混匀并立即记时。
38.待试验菌与消毒剂相互作用至各预定时间，分别吸取0.5ml试验菌与消毒剂混合液加于4.5ml经灭菌的中和剂中，混匀。
39.各管试验菌与消毒剂混合液经加中和剂作用10min后，分别吸取1.0ml样液，按活菌培养计数方法测定存活菌数，每管样液接种2个平皿。
40.同时用稀释液代替消毒液，进行平行试验，作为阳性对照，进行平行试验；
41.所有试验样本均在37℃温箱中培养，对细菌繁殖体培养48hr观察最终结果；灭菌试验重复3次，计算各组的活菌浓度(cfu/ml)，并换算为对数值(n)，然后按下式计算杀灭对数值:
42.杀灭对数值(kl)＝对照组平均活菌浓度的对数值(no)-试验组活菌浓度对数值(nx)
43.表1
[0044][0045]
试验结果对比如表1：从表中可以看出，本发明消毒剂对大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，铜绿假单孢菌，白色念珠菌具有良好的杀灭作用，杀灭对数值均大于5，七甲基四硅氧烷聚氧乙烯醚和油胺聚氧乙烯醚的组合使用，协同增效。
[0046]
实验例2：产品的腐蚀性
[0047]
金属腐蚀性主要分为改进的全浸腐蚀，夹层腐蚀，氢脆腐蚀三项。
[0048]
全浸腐蚀要求每个试件的重量变化不超过
±
10mg，操作如下：
[0049]
试件准备：每种金属取3个试件，尺寸为1
×
2英寸，厚度为0.040至0.062 英寸，如下所示：
[0050]
符合ams-qq-a-250/12要求的7075-t6裸铝，根据bac5022或 mil-a-8625ii型进行阳极氧化和去离子水封孔处理。
[0051]
符合bms7-240 i型或ams5862的15-5ph耐蚀钢波薄板，根据bac5619 或ams2759/3热处理至180至200ksi。
[0052]
试验过程：
[0053]
1)称重并记录每个试件的重量。
[0054]
2)将试件浸泡在对比例3-4或者实施例1中30分钟。
[0055]
3)从消毒剂中取出试件，自然风干30分钟。不要把试件擦干。
[0056]
4)重复步骤2)和步骤3)，共8小时。
[0057]
5)在最后一个干燥周期结束时，轻轻吸干试件表面，除去多余的水分。
[0058]
6)立即将试件置于相对湿度为95
±
5％的湿度室中。让试件在不受干扰的情况下放置至少8小时。
[0059]
7)将试件从湿度室中取出，重复步骤2)到6)，再做4天，总共测试5 天，但试件在第5夜不需要放入湿度室。
[0060]
8)在最后一个干燥周期后，轻轻吸去试件表面的任何剩余的液体，干燥并称重，以确定试件与测试前的重量变化。
[0061]
9)报告试件的重量变化。
[0062]
试验结果对比如表2：从表中可以看出，本发明消毒剂对飞机上铝合金，以及耐蚀钢基本无腐蚀，椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物和苯并三氮唑组合使用协同增效。
[0063]
a：符合ams-qq-a-250/12要求的7075-t6裸铝，根据bac5022或 mil-a-8625ii型进行阳极氧化和去离子水封孔处理。
[0064]
b：符合bms7-240 i型或ams5862的15-5ph耐蚀钢波薄板，根据 bac5619或ams2759/3热处理至180至200ksi。
[0065]
表2
[0066][0067]
夹层腐蚀要求每种试件的腐蚀等级为0级。
[0068]
试件准备：准备下列试件，尺寸为50mm
×
100mm(2in
×
4in)，厚度为 1mm-1.5mm(0.04in-0.06in)。
[0069]
a：符合sae-ams-qq-a-250/4 2024-t3要求的无包覆铝合金；
[0070]
b：符合sae-ams-qq-a-250/5 2024-t3要求的包覆铝合金；
[0071]
c：符合sae-ams-qq-a-250/12 7075-t6要求的无包覆铝合金，按 mil-a-8625i型(铬酸)阳极氧化处理后，用热水水封。陈化时间至少48h；
[0072]
d：符合sae-ams-qq-a-250/13 7075-t6要求的包覆铝合金。
[0073]
试验过程：
[0074]
1)四种试件每种准备2组。
[0075]
2)将切成约25mm
×
75mm(1in
×
3in)的滤纸放在试片上，用实施例1或者对比例3-4溶液浸湿滤纸，将另一块相同板材的试片盖在润湿的滤纸上，用长度不超过25mm，宽度不超过20mm的防水胶带固定一组对边。按照相同方法准备其它3对试片。
[0076]
3)用符合astm d 1193iv型水代替待测溶液，按2)的操作准备第二组试片。
[0077]
4)参照附录中的表3的试验周期进行试验。试验中，每对试片水平放置，不应重叠。试验完成后，用温水冲洗，并用柔软的毛刷轻轻擦洗试片，在室温下，用试剂水冲洗后，自然干燥，目测检查并按等级评估每组试片。
[0078]-0级：无可见腐蚀，不出现褪色；
[0079]-1级：很轻微的腐蚀或很轻微的褪色，腐蚀面积不超过接触面积的5％；
[0080]-2级：褪色，腐蚀面积不超过接触面积的10％；
[0081]-3级：褪色，腐蚀面积不超过接触面积的25％；
[0082]-4级：褪色，腐蚀面积不超过接触面积的25％，出现点蚀。
[0083]
表3
[0084][0085][0086]
试验结果如表4，从表中可以看出本发明消毒剂对飞机上铝合金无腐蚀，椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物和苯并三氮唑组合使用协同增效。
[0087]
表4
[0088]
[0089]
氢脆腐蚀试验要求试件在200h内不能产生断裂。
[0090]
试件准备：准备8个1c型缺口的氢脆试件。对试件进行电镀镉钛镀层，并按照bac5804进行铬酸盐处理，或按照bac5680 ii型进行锌镍电镀。
[0091]
试验过程：暴露在实施例1或者对比例3-4中的试件按照astm f519进行试验，试件的实际加载为缺口断裂强度的75％
±
3％；
[0092]
试验结果如表5。从表5中可以看出：本发明消毒剂对飞行器钢件无氢脆腐蚀，椰油烷基二羟乙基甲基氯化季铵盐乙氧基化物和苯并三氮唑组合使用协同增效。
[0093]
表5
[0094]
试验组断裂时间判定实施例1200h无断裂合格对比例3180h断裂不合格对比例4190h断裂不合格
[0095]
非金属材料性能影响：
[0096]
飞机上涉及非金属材料众多，在此选取织物型地板，测试本发明和对比例 3-4对其影响。
[0097]
使用aatcc灰阶评定，与对比样相比，测试件的颜色变化和染色不能超过最小的色阶测试件的熄灭时间，滴落物熄灭时间，烧焦长度不能超过对比样的10％。
[0098]
试件准备：准备6个试件，3
×
12英寸，标称，12英寸的方向应该垂直于布边(纬向)。准备6个试件，3
×
12英寸，标称，12英寸的方向应该平行于布边(经向)。每个切割方向各留3个试件作为对照试件。
[0099]
试验过程：
[0100]
在织物型地板上喷涂本发明待测消毒剂实施例1或者对比例3-4，作用时间为15min。
[0101]
15min后，擦拭/吸干任何剩余的消毒剂或残留物。
[0102]
重复上述a，b操作20次。
[0103]
注：20次施用可以在多天内分次进行，只要不超过12小时，允许隔夜干燥。
[0104]
如果是当天最后一次施用消毒剂，则允许试件干燥1小时或不超过12小时的过夜。
[0105]
最后一次施用消毒剂后72小时内进行试验。
[0106]
使用符合bac5195-1的标准光源，通过比较测试件品与对照样品以及 aatcc色变灰阶，确定测试件品的颜色变化。
[0107]
使用符合bac5195-1的标准光源，通过比较测试标本与对照标本以及 aatcc染色灰阶来确定测试件品的染色情况。
[0108]
进行12秒垂直燃烧实验，以英寸为单位报告燃烧长度，以秒为单位报告滴灭时间，以秒为单位报告滴落物滴灭时间。
[0109]
试验结果如表6：从此表6可以看出：本发明消毒剂对织物型地板无染色影响，对织物型地板的燃烧性(包括熄灭时间，烧焦长度，滴落物熄灭时间) 无影响。对比例3-4对织物型地板的燃烧性有一定影响，熄灭时间，烧焦长度均变长，且超过规定范围。
[0110]
表6
[0111][0112]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。