专利名称：一种缓释二氧化氯凝胶、其制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及空气净化技术领域，具体地说，涉及一种缓释二氧化氯凝胶、其制备方 法及其应用。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，人们对居室环境的要求也越来越高，室内空气污染日 益受到人们的关注。甲醛是室内空气污染的主要污染物之一，其为无色、有刺激性气味的气体，具有强 还原性，在人造板材所用的胶粘剂中含量最高。甲醛的释放期长达3 15年，遇热遇潮就 会从材料深层挥发出来，污染环境。甲醛为较高毒性的物质，在我国有毒化学品优先控制名 单上高居第二位，其可经呼吸道吸收，对健康有着非常大的危害，尤其对老人、小孩和孕妇 危害最大，主要表现为刺眼流泪，粘膜发炎、喉部疼痛、肺部水肿、恶心呕吐等呼吸道疾病。 此外，甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在 的强致突变物之一。甲醛严重超标时，会导致女性月经紊乱、妊娠综合症、生育力下降及新 生儿染色体异常、白血病；长期接触低剂量甲醛污染会导致鼻咽癌、脑癌、结肠癌；高浓度 甲醛会破坏免疫系统、肝脏系统等。据统计，99%的新购轿车甲醛浓度超标，新购轿车中甲醛浓度最低的为0.09mg/ m3，有的超标9倍，高达0. 95mg/m3 ；新装修后的房屋中，甲醛浓度通常都在0. lmg/m3以上，有 的甚至超标十几倍甚至几十倍。因此，在新房装修或购置新车、新家具后除甲醛已经成为必 然。目前，市场上除甲醛的产品主要有以下几种活性炭除甲醛、甲醛捕捉剂、光触媒 去除甲醛、植物提取液处理法、化学反应中和法、封闭性掩盖法，另外还有一些空气净化器 类产品。但是上述产品均不能充分、高效且持久地去除甲醛。近几年，随着人们对二氧化氯的逐步了解，人们开始利用二氧化氯来清除室内甲 醛、进行室内空气消毒、净化。二氧化氯具有强氧化性，其杀菌能力是氯气的5倍，是次氯酸钠的50倍以上，二氧 化氯可以杀灭包括细菌繁殖体、分支杆菌等在内的多种微生物，尤其对甲肝、乙肝、伤寒、脊 髓灰质及艾滋病毒有良好的杀灭和抑制效果，世界卫生组织(WHO)确认二氧化氯为广谱、 高效、快速、持久、无毒无害的AI级安全消毒剂，其为世界公认的替代氯系消毒剂的第四代 绿色环保产品。为了与甲醛的长期缓慢释放相对应，使二氧化氯能够在一定时间内缓慢释放，中 国专利CN1704126，
公开日2005年12月7日，公开了一种由稳定性二氧化氯溶液、活化剂、 吸附剂、缓释剂混合而成的空气净化剂缓释凝胶；专利CN101194627，
公开日2008年6月11 日，公开了一种由稳定性二氧化氯溶液、固体吸附剂、稳定剂、PH调节剂等形成的缓释凝胶； 专利CN101455849，
公开日2009年6月17日，公开了一种空气净化剂，其包括由稳定性二氧 化氯溶液、表面活性剂和香精组成的A组分，以及由凝胶剂、活化剂、缓释剂组成的B组分，A、B两种组分混合，即形成缓释凝胶。但是，上述二氧化氯缓释凝胶产品有着共同的缺点1、制备稳定性二氧化氯溶液 首先要制备出纯度在90%以上的二氧化氯气体，然后用碱液吸收，制备工艺复杂；2、产品 的释放期较短(2个月左右)，释放速度不明确、不稳定
发明内容
本发明的目的在于提供一种释放期长、释放速度均勻稳定的缓释二氧化氯凝胶， 其不仅能够高效、安全、持久地去除室内空气中的甲醛，还能够对室内空气进行持续消毒杀 菌，彻底净化室内空气。本发明的另一目的在于提供所述缓释二氧化氯凝胶的制备方法。本发明的目的还在于提供所述缓释二氧化氯凝胶的应用。为了实现本发明的目的，本发明的缓释二氧化氯凝胶，其由如下重量百分比的组 分组成二氧化氯前体0. 1 5. 0% 凝胶剂 1.0 10. 0% 螯合剂0.01 2.0%包合剂0.1 10.0% 活化剂 30 70%缓释剂0.1 5.0%稳定剂0. 1 5. 0% 去离子水补至100%。优选的是二氧化氯前体0.2 4.0% 凝胶剂 2.0 8.0% 螯合剂0.05 1.5%包合剂0.4 8.0% 活化剂 40 60%缓释剂0.5 4.0%稳定剂0.5 4.0% 去离子水补至100%。更优选的是二氧化氯前体1. 1 2. 2% 凝胶剂 3.0 5.0% 螯合剂0.5 0.75%包合剂2. 2 5.0% 活化剂 50%缓释剂1.0 2. 2%稳定剂1.0 2. 2% 去离子水补至100%。其中，所述二氧化氯前体为亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸镁、亚氯酸钡中的一种或 几种。所述活化剂为磷酸盐缓冲液、柠檬酸缓冲液或硼砂缓冲液。具体地说，所述磷酸盐 缓冲液的PH值为5. 0 8. 0 ；所述柠檬酸缓冲液的pH值为4. 5 6. 5 ；所述硼砂缓冲液的 PH值为5. 5 8. 0。所述螯合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠中的一种或 几种。所述包合剂为β _环糊精、表面活性剂中的一种或几种。其中，所述表面活性剂包 括十二烷基硫酸钠、十二烷基醇醚硫酸钠、甜菜碱、氧化铵或椰油脂肪酸二乙醇酰胺。所述凝胶剂为聚丙烯酸钠、交联聚丙烯酸树脂、交联聚乙烯醇、琼脂、黄原胶、聚环 氧乙烷、淀粉接枝共聚物、醋酸乙烯共聚物中的一种或几种。所述缓释剂为聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠中的一种 或几种。所述稳定剂为蔗糖酯、葡萄糖酸、葡萄糖酸钠、葡萄糖酸内酯中的一种或几种。制备本发明的缓释二氧化氯凝胶的方法，包括如下步骤按照重量百分比称取各组分，然后将稳定剂、螯合剂用去离子水溶解，再加入包合剂及缓释剂，在温度50 60°C下 搅拌溶解，冷却至室温后加入二氧化氯前体，充分搅拌，然后加入凝胶剂，以转速30 50r/ min缓慢搅拌使其分散均勻，最后在搅拌下加入活化剂，搅拌至形成凝胶状半固体。本发明的缓释二氧化氯凝胶在去除室内空气中的甲醛、净化空气方面的应用。本发明充分利用二氧化氯的强氧化性和甲醛的强还原性，针对人造板材、家具长 期缓慢释放甲醛的特性，利用包裹技术将二氧化氯前体用包合剂、螯合剂等包裹起来，使其 与活化剂共存于凝胶体系中，同时由于凝胶的网状结构，大大降低了二氧化氯前体与体系 中游离氢离子的相互作用速度，因此二氧化氯能够边生成边释放，从而真正实现了二氧化 氯的缓慢释放，适合于清除装修后或新置家具后居室、汽车、电话亭、储藏室等的室内空气 中的甲醛，并且能够消毒杀菌，实现室内空气的彻底净化。本发明的缓释二氧化氯凝胶，可根据不同需要通过调节亚氯酸盐的用量来制备不 同释放浓度的二氧化氯凝胶。如果是新装修后尚未入住的房间，可以用高浓度释放的二氧 化氯凝胶，如果是新置家具或轿车后除甲醛，在有人存在的情况下，可以用低浓度释放的二 氧化氯凝胶。本发明的优点在于，本发明的缓释二氧化氯凝胶能够以一定的速度(5.0 8.Omg/h)稳定释放3 6个月，释放期长、释放速度均勻稳定、效力持久；不仅能够高效、安 全、持久地去除室内空气中的甲醛，甲醛清除率高，达到94%以上，还能够对室内空气进行 持续消毒杀菌，彻底净化室内空气；并且本发明不使用高纯二氧化氯气体，制备方法简单， 操作简便。
具体实施例方式以下通过实施例进一步说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例1组分原料亚氯酸钠5. Og亚氯酸钡5. Og琼脂15. Og淀粉接枝共聚物5. Og乙二胺四乙酸4. Ogβ -环糊精8. Og柠檬酸缓冲液IOOg羧甲基纤维素钠8. Og葡萄糖酸钠8. Og去离子水补至200g。制备方法按上述重量配比称取各组分，然后将葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸用去离 子水溶解，再加入β-环糊精及羧甲基纤维素钠，在温度60°C下搅拌溶解，冷却至室温后加 入亚氯酸钠及亚氯酸钡，充分搅拌，然后加入琼脂及淀粉接枝共聚物，慢速搅拌使其分散均 勻，最后在搅拌下加入柠檬酸缓冲液(柠檬酸_柠檬酸钠缓冲液，PH = 6.5)，搅拌至形成凝 胶状半固体，得到200g缓释二氧化氯凝胶产品。
实施例2组分原料亚氯酸钠2. 2g聚丙烯酸钠5. Og乙二胺四乙酸二钠0.5gβ -环糊精2. 2g柠檬酸缓冲液50g羧甲基纤维素钠2.2g葡萄糖酸钠2. 2g去离子水补至100g。制备方法按上述重量配比称取各组分，然后将葡萄糖酸钠、乙二胺四乙酸二钠用去离子水溶解，再加入β-环糊精及羧甲基纤维素钠，在温度50°C下搅拌溶解，冷却至室温 后加入亚氯酸钠，充分搅拌，然后加入聚丙烯酸钠，慢速搅拌使其分散均勻，最后在搅拌下 加入柠檬酸缓冲液(柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，PH = 4. 5)，搅拌至形成凝胶状半固体，得到 IOOg缓释二氧化氯凝胶产品。实施例3组分原料亚氯酸钾8. Og交联聚丙烯酸树脂16. Og乙二胺四乙酸四钠3. Og十二烷基硫酸钠8. Ogβ -环糊精8. Og硼砂缓冲液120g聚丙烯酰胺3. Og聚乙烯吡咯烷酮l.Og葡萄糖酸8. Og去离子水补至200g。制备方法按上述重量配比称取各组分，然后将葡萄糖酸、乙二胺四乙酸四钠用去 离子水溶解，再加入十二烷基硫酸钠、β-环糊精及聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮，在温度 55°C下搅拌溶解，冷却至室温后加入亚氯酸钾，充分搅拌，然后加入交联聚丙烯酸树脂，慢 速搅拌使其分散均勻，最后在搅拌下加入硼砂缓冲液(硼酸_硼砂缓冲液，PH= 7. 6)，搅拌 至形成凝胶状半固体，得到200g缓释二氧化氯凝胶产品。实施例4组分原料亚氯酸钾2. 2g交联聚丙烯酸树脂6. Og乙二胺四乙酸四钠1.5g甜菜碱10. Og硼砂缓冲液IOOg
聚乙烯吡咯烷酮2. Og葡萄糖酸内酯2. Og去离子水补至200g。制备方法按上述重量配比称取各组分，然后将葡萄糖酸内酯、乙二胺四乙酸四钠用去离子水溶解，再加入甜菜碱及聚乙烯吡咯烷酮，在温度55°C下搅拌溶解，冷却至室温后 加入亚氯酸钾，充分搅拌，然后加入交联聚丙烯酸树脂，慢速搅拌使其分散均勻，最后在搅 拌下加入硼砂缓冲液(硼酸_硼砂缓冲液，PH = 8. 0)，搅拌至形成凝胶状半固体，得到200g 缓释二氧化氯凝胶产品。实施例5组分原料亚氯酸镁0. 2g交联聚乙烯醇2. Og乙二胺四乙酸二钠0.05g氧化铵0.4g磷酸盐缓冲液40g聚乙二醇0.5g蔗糖酯0. 5g去离子水补至100g。制备方法按上述重量配比称取各组分，然后将蔗糖酯、乙二胺四乙酸二钠用去离 子水溶解，再加入氧化铵及聚乙二醇，在温度50°C下搅拌溶解，冷却至室温后加入亚氯酸 镁，充分搅拌，然后加入交联聚乙烯醇，慢速搅拌使其分散均勻，最后在搅拌下加入磷酸盐 缓冲液(磷酸氢二钠_磷酸二氢钾缓冲液，PH = 7. 0)，搅拌至形成凝胶状半固体，得到200g
缓释二氧化氯凝胶产品。以下通过对新购轿车及新装修居室进行清除甲醛实验，来进一步说明本发明。实验例1对一新购轿车进行实验，实验前关闭门窗2h，测定其甲醛浓度为0. 5mg/m3。然 后，放入实施例2的缓释二氧化氯凝胶200g，关闭门窗，48h后再次测定车内甲醛浓度为 0. 15mg/m3,甲醛清除率为70% ；开窗通风，持续放置1个月，再次测定甲醛浓度为0. 03mg/ m3，甲醛清除率为94%。实验例2对一新装修带家具的20m2居室进行实验，实验前关闭门窗8h，测定其甲醛浓度为 0. 35mg/m3。然后，放入实施例4的缓释二氧化氯凝胶200g，关闭门窗，48h后再次测定室内 甲醛浓度为0. 10mg/m3,甲醛清除率为71. 4%;开窗通风，持续放置1个月，再次测定甲醛浓 度为0. 01mg/m3，甲醛清除率为97. 1%.虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方案及效果实验对本发明作了详尽的 描述，但在本发明基础上，所属领域的普通技术人员可以对之作一些修改或改进，这对本领 域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改 进，均属于本发明要求保护的范围。
权利要求
一种缓释二氧化氯凝胶，其特征在于，其由如下重量百分比的组分组成二氧化氯前体 0.1～5.0％ 凝胶剂 1.0～10.0％ 螯合剂 0.01～2.0％包合剂0.1～10.0％ 活化剂 30～70％ 缓释剂 0.1～5.0％稳定剂0.1～5.0％ 去离子水 补至 100％。
2.根据权利要求1所述的凝胶，其特征在于，其由如下重量百分比的组分组成 二氧化氯前体 0.2 4.0% 凝胶剂 2.0 8.0% 螯合剂 0.05 1.5% 包合剂0.4 8.0% 活化剂 40 60% 缓释剂 0.5 4.0% 稳定剂 0.5 4.0% 去离子水补至100%。
3.根据权利要求1或2所述的凝胶，其特征在于，其由如下重量百分比的组分组成 二氧化氯前体 1.1 2. 2% 凝胶剂 3.0 5.0% 螯合剂 0.5 0.75% 包合剂2. 2 5.0% 活化剂 50%缓释剂 1.0 2. 2% 稳定剂 1.0 2.2% 去离子水补至100%。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的凝胶，其特征在于，所述二氧化氯前体为亚氯酸 钠、亚氯酸钾、亚氯酸镁、亚氯酸钡中的一种或几种。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的凝胶，其特征在于，所述活化剂为磷酸盐缓冲液、 柠檬酸缓冲液或硼砂缓冲液。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的凝胶，其特征在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸、 乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠中的一种或几种；所述包合剂为β-环糊精、表面活 性剂中的一种或几种。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的凝胶，其特征在于，所述凝胶剂为聚丙烯酸钠、交 联聚丙烯酸树脂、交联聚乙烯醇、琼脂、黄原胶、聚环氧乙烷、淀粉接枝共聚物、醋酸乙烯共 聚物中的一种或几种。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的凝胶，其特征在于，所述缓释剂为聚丙烯酰胺、聚 乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠中的一种或几种；所述稳定剂为蔗糖酯、葡萄糖 酸、葡萄糖酸钠、葡萄糖酸内酯中的一种或几种。
9.制备权利要求1-8任意一项所述凝胶的方法，其特征在于，包括如下步骤按照重量 百分比称取各组分，然后将稳定剂、螯合剂用去离子水溶解，再加入包合剂及缓释剂，在温 度50 60°C下搅拌溶解，冷却至室温后加入二氧化氯前体，搅拌，然后加入凝胶剂，以转速 30 50r/min搅拌使其分散均勻，最后在搅拌下加入活化剂，搅拌至形成凝胶状半固体。
10.权利要求1-8所述凝胶在去除空气中的甲醛、净化空气方面的应用。
全文摘要
本发明提供了一种缓释二氧化氯凝胶，其由如下重量百分比的组分组成二氧化氯前体0.1～5.0％、凝胶剂1.0～10.0％、螯合剂0.01～2.0％、包合剂0.1～10.0％、活化剂30～70％、缓释剂0.1～5.0％、稳定剂0.1～5.0％、去离子水补至100％。本发明的缓释二氧化氯凝胶能够以一定的速度稳定释放3～6个月，释放期长、释放速度均匀稳定、效力持久；不仅能够高效、安全、持久地去除室内空气中的甲醛，甲醛清除率高，还能够对室内空气进行持续消毒杀菌，彻底净化室内空气；并且不使用高纯二氧化氯气体，制备方法简单，操作简便。
文档编号B01D53/72GK101810874SQ20091024191
公开日2010年8月25日 申请日期2009年12月15日 优先权日2009年12月15日
发明者曹丽莲, 高源 申请人:北京欧凯纳斯科技有限公司