日用化学品生产用水制备系统及制备方法

本发明涉及日化装备，尤其是一种日用化学品生产用水制备系统及制备方法。

背景技术：

1、随着生活水平的不断提高，人们对日用化学品的需求不断上升。水作为日用品的重要原料，其质量影响着产品的质量。例如，防晒霜中水含量约为60％—70％，日常护肤化妆品和沐浴露的水含量约70％-80％，洗衣液和洗发水中约有80％的成分为水，以水为溶剂的香水含水量为60％—95％。因此，使用高质量的水对生产高品质日用化学品至关重要。然而，目前日用化学品配制车间、设备及包装材料很难确保无菌环境，产品在生产、储藏、运输和使用过程中难免会受到微生物污染，轻则使日用化学品的品质、功效发生改变，严重时可能会对使用者的健康造成一定的影响。为此，需采用添加防腐剂/抑菌剂或者是高温杀菌的方式来抑制微生物的繁殖。但前者可能会造成皮肤过敏或影响使用者健康；后者会使日用化学品中部分成分变质，影响产品质量和稳定性。

2、除微生物外，日用化学品在原料、制备、储存、运输等阶段皆可能有危害物生成。例如，溴硝丙醇是化妆品中常见的防腐剂和杀菌剂，在化妆品中的含量为0.04％-0.1％。它在ph＝8-12时发生分解，释放出br-、no2-和甲醛，并易和含氮物质生成致癌物n-亚硝基二甲胺。含仲胺组分的表面活性剂、ph调节剂、乳化剂和抗菌防腐剂在储存温度达到35℃以上或在酸性条件下，均可能发生亚硝化反应生成亚硝胺。因此，如何能有效降解这些风险物的含量，也是生产高品质日用化学品的一个关键问题。

3、等离子体是物质的第四态，含大量的电子、离子、原子、自由基等活性粒子，有很高的能量密度和反应活性。它包含活性氧物质(如h2o2、o3、o2-·、ho2·、ro·、roo·、o2和·oh)和活性氮(如·no、·no2、onoo-、oonoh、roono)、带电粒子、紫外线辐射和电场等物质。这些活性物质会对微生物的生物结构造成破坏，从而达到抑菌效果。同时，这些活性物质有很高的反应活性，能有效降解日用化学品中的风险物。例如，等离子体制备的日用化学品生产用水中具有多种的活性氧物质，可以与亚硝酸盐、亚硫酸盐和亚硫酸氢盐发生氧化反应生成无害的硝酸盐和硫酸盐；可以将三甲基铵氯化物氧化为人体中常见的代谢产物三甲基铵氧化物；可以降解有致癌风险的亚硝胺，降低产品使用风险，且不会对原料本身造成影响。此外，等离子体处理后的水会生成羧酸和过氧化物，它们还可以促进血管内皮生长因子和高度糖基化的i型跨膜糖蛋白等生长因子的表达，促进人体对活性物质的吸收。综上所述，利用等离子体制备日用化学品生产用水，兼具抑菌、降解日用品风险物及促进活性成分吸收的功效。然而，国内外这方面的研究尚属空白，也没有针对制备日用化学品生产用水的等离子体装置。随着日用化工产业的发展，基于等离子体技术开发日用化学品生产用水的制备装置和制备方法具有重要意义。

技术实现思路

1、本技术人提供一种结构合理的日用化学品生产用水制备系统及制备方法。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种日用化学品生产用水制备系统，包括处理箱，处理箱内设有输水组件、设置在输水组件上的水处理装置，

4、所述输水组件包括输水管道和输水阀门，处理箱内分隔出储水箱，储水箱内安装水位监测件，

5、所述水处理装置包括：

6、液体传输轨道，与输水组件连通，进行导水，

7、等离子体发生元件，沿液体传输轨道设置多个，

8、二次处理装置，位于液体传输轨道的出料端，二次处理装置的输出端连接有输气管道和出水管道；液体传输轨道在靠近二次处理装置所在区域处预留出积水段，

9、所述等离子体发生元件通过带有线圈的金属管转动产生磁场，磁场处放电形成等离子体旋涡，

10、所述二次处理装置阻挡放电形成第二处等离子体区域。

11、作为上述技术方案的进一步改进：

12、所述等离子体发生元件包括进水管路，进水管路的输出端带有雾化头，雾化头的出水方向一侧安装有金属管，金属管外设有线圈，且连接有传动装置；金属管处配置探针。

13、所述金属管套设在雾化头外，金属管背离雾化头的一端连接有滤网。

14、所述进水管路上连接有进水阀、流量控制器。

15、所述滤网的下方承接有液体收集轨道，液体收集轨道倾斜指向二次处理装置。

16、所述液体传输轨道分为若干段，液体传输轨道靠近二次处理装置的一段，从处理箱内壁斜向下指向二次处理装置，且在靠近二次处理装置处下凹，形成位于二次处理装置顶部的积水段。

17、所述二次处理装置包括外包金属网、与外包金属网相连的金属电极，外包金属网中设置绝缘管。

18、处理箱内的工作介质为空气，在处理箱内壁顶部安装有用于排出反应废气的排气装置。

19、处理箱装配有控制电源和高频交流电源，控制电源用于控制部件的通断电，高频交流电源为两处形成等离子体的区域供电；形成等离子体区域的另一电路接地。

20、一种利用日用化学品生产用水制备系统的制备方法，包括如下步骤：

21、打开输水阀门，通过输水管道向储水箱内注水；

22、利用水位监测件控制输水管道，对水位进行调节，保证水位保持相对静止；

23、打开排气装置，空气从装置下方进入水处理区域，使处理箱内空气流动；

24、打开控制电源，启动传动装置、给线圈通电，使等离子发生装置的金属管绕轴转动，并在线圈内部产生磁场；

25、打开高频交流电源，探针通电，探针尖端开始放电，在磁场作用下形成等离子体旋涡；

26、二次处理装置开始介质阻挡放电，在外包金属网所布区域内形成等离子体区域；

27、打开进水阀门，调节流量控制器，使水流流入等离子体发生元件，并调节至预定流量，通过雾化头雾化喷出，提高水雾消毒处理效率；此时完成第一次消毒；

28、消毒后的水雾经过滤网，凝结呈水流后流至液体传输轨道，由液体传输轨道导向二次处理装置，通过介质阻挡放电产生的等离子体后，完成第二次消毒，得到制备水，流向生产线；

29、工作气体通过排气装置排出反应废气；

30、结束制备后，关闭进水阀门、输水阀门、高频交流电源、控制电源，清理液体传输轨道中残留水，并停止制备水的输出，停止向输气管道输送空气，关闭排气装置，并按预期需求对储水箱进行放水。

31、本发明的有益效果如下：

32、本发明利用新型高效的等离子体设备制备日用化学品用水，所产生的等离子体直接对生产用水进行杀菌，减少或避免防腐剂的使用。同时溶解进入液相的活性物质不仅能起到持久抑菌的效果，还能降解日化品中的有害成分，减少安全隐患。此外，这些活性物质能促进人体对日化品中有效成分的吸收，提高产品质量。

33、本装置以空气为工作气体，原料便宜易获取，富含高浓度氧气和氮气，可以生成大量对人体有益的含氧和含氮活性物。将去离子水雾化，增大了反应的接触面积，提高了反应速率，利用磁场中产生的等离子体旋涡，扩大了等离子体覆盖的范围，使通过金属管的水雾均可以得到充分处理。

34、多个等离子体发生元件同时进行水处理，在保证生产量的同时确保了生产用水的完全处理。二次处理采取介质阻挡放电装置，通过设计铜网所布的区域可以调整等离子体产生的范围，对大量的生产用水进行二次处理，确保杀菌效果。

35、本发明中还提供了积水段的技术方案，在二次处理区域处设置积水段，能够防止上游水流直接冲击金属电极，对水流起到缓冲作用，从而延长设备的使用寿命，降低对等离子体的稳定运行所造成的影响。