一種固體穩定性二氧化氯的製備方法

2023-05-09 23:58:56 2

專利名稱：一種固體穩定性二氧化氯的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種穩定的殺菌、消毒、防腐、保鮮、除臭劑生產方法，特別 是涉及固體穩定二氧化氯的生產方法。
背景技術：
穩定性二氧化氯是國際上公認的性能優良、高效安全的殺菌消毒劑、除 臭防黴劑、食品保鮮劑、水質淨化劑和高效漂白劑。二氧化氯的穩定性問題，是拓寬其使用 範圍及使用效果的關鍵問題之固體穩定性二氧化氯的製備，通常有反應法、吸附法和凝膠法。反應法這類產品實際上是將製備二氧化氯的原料進行分別包裝，並輔以各種助劑 和穩定劑，使用時溶於水中，使其反應得到二氧化氯。如美國Vulcam Rio-Lindu等公司制 備二氧化氯曾用配方亞氯酸鈉3份、酸化劑4份、增效劑2份及穩定劑1份，但該產品在運 輸、儲存等均需嚴防高溫、潮解、包裝洩漏等事故發生。該法也有用硫鋁酸鹽水泥熟料和無 水硫鋁酸鈣、氧化鈣和穩定性二氧化氯溶液調和成漿，在成型模中凝固後，形成含二氧化氯 的結晶鈣礬石，使用時加酸即可產生二氧化氯。對於用反應法組裝的固體穩定性二氧化氯，在自然環境條件下，常常反應不完全， 產出的二氧化氯效率低下，同時不能控制緩釋，使用成本高，容易發生洩漏而產生汙染。吸附法多用多孔性的物質為載體，常用的有矽膠、矽酸鈣、分子篩、活性炭、火山 灰、硅藻土、高嶺土、滑石粉等，其中一種原料均可為吸附劑，具體是將穩定性二氧化氯水溶 液均勻的噴灑在固體載體上。如發明專利GB 1195641是一種生產固體穩定化二氧化氯消 毒、防腐、保鮮、除臭劑的生產方法，其以穩定化二氧化氯液體產品、多空分子篩、潮解劑、緩 釋劑及粘和劑為原料，按不同比例混合製成具不同二氧化氯濃度和不同釋放速率的固體二 氧化氯消毒、防腐、保鮮、除臭粉劑或片(丸)劑，以滿足不同的使用需求。對於用多孔物質、凝膠吸附穩定性二氧化氯溶液而製成的固體產品，主要缺點是 其活性二氧化氯含量低(因穩定性二氧化氯溶液的商品化濃度通常只有2% )、貯存性能 差，儲存條件限制多，受環境溫度影響大，通常在50_6(TC下，活性二氧化氯會大量失活，有 效含量下降快。該類產品還存在緩釋性能差，用酸性物質活化後，緩釋不便於控制。凝膠法是由高級脂肪酸、蛋白質及鹼金屬等組分製成凝膠化劑，使二氧化氯成為 凝固狀態，其發生的二氧化氯氣體能以穩定狀態擴散，提供消毒使用。如加拿大stalin公 司用瓊脂為基質，輔以高級水性樹脂等所建成的凝膠性固態產品。該類產品主要缺點是活性二氧化氯含量低、貯存性能差，生產成本較高，受環境影 響大，活性二氧化氯易失活，緩釋性能差，用酸性物質活化後，緩釋不完全。總之，傳統固體穩定二氧化氯的產品由於存在這些缺點，在很大程度上限制了該 類產品的使用。

發明內容
本發明的目的，在於發明一種新的製備固體穩定的二氧化氯的方法，克 服傳統固體穩定的二氧化氯產品存在的貯存性能差，貯存條件限制多，穩定性差，二氧化氯 釋放不完全，生產成本高，不安全等缺點。新的製備固體二氧化氯方法，能將二氧化氯氣體 製備成具有優良穩定性，能長期貯存的固體穩定性二氧化氯產品，使所製備產品具有活性 二氧化氯含量高，穩定性能好，生產成本低，投資少，操作方便，易於儲存和運輸，使用安全
3等優點。
本發明一種固體穩定性二氧化氯製備的新方法，是將矽酸鈉(Na2SiO3 · 9H20)溶解 於水中，加入穩定劑雙氧水和穩定助劑硫酸鎂搖勻後作為吸收液，用吸收液充分吸收二氧 化氯，待吸收液變為凝膠狀時，將凝膠烘乾得產品。將產品保存在棕色瓶中。本發明是以矽酸鈉和雙氧水組成吸收液的基本成分，加入微量硫酸鎂作為穩定助 齊U，同時使雙氧水過量。該吸收液能高效地吸收二氧化氯氣體，吸收過程中產生的矽膠對二 氧化氯具有良好的吸附、分散、穩定作用，吸附完成後生成凝膠狀物質。該凝膠狀物質具有 很好的穩定性，能在95-100°C下烘乾得到固體穩定二氧化氯，二氧化氯含量變化很少，基本 上不失活。同時發現在吸附過程中，伴隨著矽膠的逐漸生成，雙氧水能被很好地穩定。雙氧 水對穩定性二氧化氯的穩定性起著關鍵作用，在水溶液中雙氧水能與二氧化氯反應生成亞 氯酸鹽，且可以通過氫鍵、分子間力有效地形成配合物或超分子聚集體，使整個體系的能量 降低，同時過量的雙氧水能維持體系處於一個較高的氧化環境，從而使二氧化氯的強氧化 性被拉平了，也就是說，二氧化氯在該環境中被穩定。用本發明製備的產品中二氧化氯含量可高達20%以上(重量百分比)。在使用時，向產品中加入酸類活化劑，即可產生二氧化氯氣體。本發明製備的固體 穩定性二氧化氯具有良好的緩釋性能，根據使用的酸類活化劑種類和濃度，能很容易地控 制產品的緩釋，二氧化氯釋放徹底，利用率高，能廣泛地用於各行各業的消毒、殺菌、保鮮、
除臭等。本發明一利固體穩定性二氧化氯的製備方法，其吸收二氧化氯吸收液的各成分的 配比是在1升水中加入100-450克矽酸鈉(Na2SiO3 ·9Η20)，再加入100_250ml30% (w/w)雙 氧水，加入0. 5-3. 5g硫酸鎂，搖勻後作為吸收液。本發明吸收液各成份最佳配比是將300 克矽酸鈉(Na2SiO3 · 9H20)溶解在IOOOml水中，加入200ml重量百分濃度為30%雙氧水和 Ig硫酸鎂，搖均後，作為吸收液吸收二氧化氯，待吸收液變為凝膠狀，在95°C-100°C下烘乾 凝膠得到產品，產品中二氧化氯含量最高。二氧化氯氣體採用R8法發生，經二級洗滌淨化後導入吸收瓶。固體穩定二氧化氯 中二氧化氯的分析方法採用碘量法進行。對本法製備的固體穩定性二氧化氯進行了 30天 穩定性測試(測試條件為夏季，自然存放，溫度大於30°C)；長期自然存放穩定性測試(2年 期測試)；不同溫度下的穩定性測試(加熱2小時)。測試表明，用本發明製備的固體穩定 性二氧化氯，二氧化氯含量高，熱穩定性好。產品穩定性試驗如附圖。


圖1為固體二氧化氯樣品30天穩定性測試圖中，縱坐標為樣品中二氧化氯的百分含量，橫坐標為時間(單位為天)。測試條 件為夏季，樣品保存在棕色瓶中，自然存放，不密封，不避光，環境溫度大於30°C。圖中數據 表明，經過30天的自然存放，活性二氧化氯的含量變化很小。圖2為固體二氧化氯樣品長期自然存放穩定性測試圖中，縱坐標為樣品中二氧化氯的百分含量，橫坐標為時間(單位為月)。固體二 氧化氯樣品保存在棕色瓶中，自然存放，不密封，不避光。圖中數據表明，前6個月，活性二 氧化氯的含量從16. 55%下降到12. 60%，之後基本上維持在12. 28%左右。長期自然存放數據表明本發明製備的固體二氧化氯產品具有優良的貯存穩定 性，能長時間自然存放。
圖3為固體二氧化氯樣品在不同溫度下的穩定性測試圖中，縱坐標為樣品中二氧化氯的百分含量，橫坐標為加熱溫度。實驗在馬弗爐中 進行，先在相應溫度下進行恆溫，然後再放入樣品，加熱測試時間為2小時。數據表明製備的固體二氧化氯樣品在110°c以下溫度具有良好的熱穩定性，在 測試的2個小時時間內，其活性二氧化氯的含量基本上不變化。但當溫度大於110°C時，其 分解速度加快，溫度越高，分解越快。圖4為固體二氧化氯樣品不同溫度下有效二氧化氯含量隨時間變化中，縱坐標為樣品中二氧化氯的百分含量，橫坐標為加熱時間。本試驗主要測試 製備的固體二氧化氯樣品在不同溫度下，長時間加熱的穩定性。實驗在馬弗爐中進行，先在 相應溫度下進行恆溫，然後再放入樣品，加熱測試時間為24小時。數據表明，固體二氧化氯樣品在80°C以下，在測試時間內活性二氧化氯的含量基 本上保持穩定。在100°c溫度下，5小時之內，活性二氧化氯的含量變化很小，加熱時間大於 5小時後，二氧化氯的含量才逐漸下降。加熱24小時後，其含量從13. 46%下降到8. 48%。 在120°C高溫下，失活快，前3個小時，變化最大。實驗表明，在100°C高溫下，能進行有效的烘乾，活性二氧化氯的含量變化很小，樣 品的熱穩定性非常好。
具體實施例方式實施例1、將37克矽酸鈉(Na2SiO3 · 9H20)溶解在90ml水溶液中， 加入20ml重量百分濃度為30%雙氧水(H2O2)和0. 05g硫酸鎂，搖均後，作為吸收液吸收二 氧化氯，待吸收液變為凝膠狀，在低於50°C是烘乾得到樣品，保存於棕色瓶中。樣品中二氧 化氯含量為11.83%實施例2、將56克矽酸鈉(Na2SiO3 ·9Η20)溶解在180ml水溶液中，加入36ml重量 百分濃度為30%雙氧水和0. 54g硫酸鎂，搖均後，作為吸收液吸收二氧化氯，待吸收液變為 凝膠狀，在低於70°C是烘乾得到樣品，保存於棕色瓶中。樣品中二氧化氯含量為16.55%。實施例3、整個反應條件和吸收劑的配比同2，待吸收液變為凝膠狀，在較高溫度 95-100°C下烘乾得到樣品，保存於棕色瓶中。樣品中二氧化氯含量為16.41%。實施例4、將54克矽酸鈉(Na2SiO3 ·9Η20)溶解在180ml水溶液中，加入34ml重量 百分濃度為30%雙氧水和Ig硫酸鎂，搖均後，作為吸收液吸收二氧化氯，待吸收液變為凝 膠狀，在低於80°C是烘乾得到樣品，保存於棕色瓶中。樣品中二氧化氯含量為20. 27%。本發明產品經穩定性試驗，結果如說明書附圖，試驗證明本發明產品具有優良的 貯存穩定性，能長時間自然存放，使用時，向產品中加入酸類活化劑，即可產生二氧化氯氣 體，用於消毒保鮮，殺菌除臭，控制酸的種類和濃度，從而控制二氧化氯釋放速度和釋放量， 最後能將二氧化氯從凝膠中全部釋放出業，使用方便，應用廣泛。
權利要求
一種固體穩定性二氧化氯的製備方法，其特徵是將矽酸鈉(Na2SiO3·9H2O)溶解於水中，加入穩定劑雙氧水和穩定助劑硫酸鎂搖勻後作為吸收液，用吸收液充分吸收二氧化氯，待吸收液變為凝膠狀時，將凝膠烘乾得產品，將產品保存在棕色瓶中。
2.根據權利要求1所述的固體穩定性二氧化氯的製備方法，其特徵是吸收液各成分的 配比是在1升水中加入100-450克矽酸鈉(Na2SiO3 ·9Η20)，再加入100_250ml30% (w/w)雙 氧水溶液，加入0. 5-3. 5g硫酸鎂，搖勻後作為吸收液。
3.根據權利要求1或2所述的一種固體穩定性二氧化氯的製備方法其特徵是吸收液各 成份的配比是將300克矽酸鈉(Na2SiO3 · 9H20)溶解在IOOOml水中，加入200ml重量百分 濃度為30%雙氧水和Ig硫酸鎂，搖均後，作為吸收液吸收二氧化氯，待吸收液變為凝膠狀， 在95°C -100°C下烘乾凝膠得到的產品，產品中二氧化氯含量最高。
全文摘要
本發明提供了一種新的製備固體穩定性二氧化氯的方法，能將二氧化氯氣體製備成具有良好穩定性、能長期儲存的固體穩定性二氧化氯產品，本發明將矽酸鈉溶解於水中，加入穩定劑雙氧水和穩定助劑硫酸鎂，搖勻後作吸收液，用吸收液充分吸收二氧化氯，待吸收液變為凝膠狀時，加熱烘乾凝膠，製成固體穩定性二氧化氯產品。本方法所製備產品具有活性二氧化氯含量高、穩定性非常好、生產成本低、投資少、操作方便，易於儲存和運輸，使用安全等優點。在使用時，向產品中加入酸類活化劑，即可產生二氧化氯氣體。本發明製備的固體穩定性二氧化氯具有良好的緩釋性能，根據使用的酸類活化劑種類和濃度，能很容易地控制產品的緩釋，二氧化氯釋放徹底，利用率高，本發明能廣泛地用於各行業的消毒、殺菌、保鮮、除臭等。
文檔編號C01B11/02GK101948097SQ20101027544
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月8日 優先權日2010年9月8日
發明者劉春峰, 謝承衛, 高弦 申請人:貴州大學