專利名稱：一種釋放參數可控制的固體二氧化氯產生及其制備的制作方法
固態二氧化氯可緩慢釋放的低濃度ClO2氣體，能有效地消除室內空氣中的臭味、殺滅空氣中的病菌，它分解出來的原子態氧還能清新空氣，而對人體沒有任何危害。因此它已成為一種非常好的安全、高效的室內空氣凈化劑。可以廣泛地用于家庭居室、賓館、醫院、病房、廁所、小轎車內，以凈化室內空氣環境，用在冰箱、冷凍庫、儲藏箱、柜、室、倉庫和食品包裝箱(袋)內，以消毒殺菌、防霉和除臭，也可用于食品、蔬菜和水果保鮮。但空氣中的ClO2的濃度超過3mg/M3對人體可能有害，若空氣中ClO2的分壓超過3.99Kpa時就會有爆炸危險。因此，有效控制固體ClO2產品的釋放特性，并絕對保證人身安全和使用效果是本專利的主要目的。
目前市場上已有的固體二氧化氯大致可分為兩種類型第一種是反應型，即將不同的固體反應原料按一定比例混合在一起，使之直接發生緩慢化學反應，釋放出二氧化氯氣體，如湖北襄陽師專鄭炎松老師研制的“室內空氣凈化劑”；或直接生成比穩定性二氧化氯溶液濃度高出很多倍的穩態固體二氧化氯，使用時再加水配制成所需濃度的穩定性二氧化氯溶液，也可直接加入水中使用，見專利申請號[97106395][96109562]；另一種是吸附型，即把穩定性ClO2水溶液先吸附到固體載體上，再加入其他輔助助劑制備成緩釋性固體二氧化氯，見專利申請號[97103874]。現有的兩種固體二氧化氯雖可以直接應用于空氣的殺菌和消毒，但其二氧化氯氣體的釋放特性，尤其是起始作用時間和有效作用時間極難定量控制。實際上不同的使用目的、不同的使用環境對固體二氧化氯產品的釋放特性也會有不同的要求。如用于手術室內殺菌消毒，就希望能在盡可能短的時間內殺滅病菌，而作用時間則不一定要很長；用于室內空氣凈化，則期望有較長的作用時間；同時，不同的使用空間也會有不同的用量要求。反應型固體二氧化氯很難滿足上述要求，即使是吸附型的，實驗證明不同的載體特性，不同濃度的二氧化氯溶液與配方，以及不同的制備工藝所獲得的固體二氧化氯產品的釋放特性有很大的區別，且釋放特性與諸影響因素的非線性關系，定量控制也同樣困難。
本發明的目的是克服現有技術上的不足，提供一種起始作用時間、有效作用時間和空間均明確的固體二氧化氯產品及其制備。該固體二氧化氯的起始作用時間、有效作用時間和空間均有明確的技術指標，用戶可根據自己的需要選擇，也可根據用戶的特殊需要生產，有很強的專用性。本發明屬于吸附型固體二氧化氯。
本發明的技術方案是(1)準確測定載體的釋放特性及其定量影響因素，包括釋放速率、釋放率、殘留率，以及飽和吸附量和臨界釋放量，在獲得大量實驗數據的基礎上，將載體分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型；(2)準確測定空氣中不同的二氧化氯濃度所必需的起始作用時間，以及不同類型載體的有效作用時間；(3)根據所需專用固體二氧化氯的類型選擇相應的載體和輔助助劑；(4)根據需要，確定對載體的改性措施和實施定量控制的基本方案。(5)根據需要，選擇相應的包裝方式。其制備工藝為1．根據用戶的要求選擇好載體種類，計算出配制比例和固體二氧化氯的制備方案；2．在穩定的二氧化氯溶液中定量加入水和超強吸水樹酯，配成原液；3．將部分載體浸泡在原液中一定時間后，取出濾去多余溶液(或直接將原液噴淋在載體上)，制成A；4．在另一部分載體中定量加入活化劑和輔助助劑，制成B；5．將A和B按一定量比例混合均勻，按預先設計的包裝方法裝入(或將A、B分別裝入)包裝盒(袋)內，密封好，使用時，只需按指定方法打開密封包裝即可，毋須再活化。
Ⅰ型固體二氧化氯選擇的載體主要為凝膠性物質(或顆粒狀分子篩)，Ⅱ型固體二氧化氯選擇的載體主要為分子篩、有機高分子聚合物和無機多孔性材料，Ⅲ型固體二氧化氯選擇的載體為無機多孔性材料。各型載體均可通過定量添加其他類型載體來改性。Ⅱ、Ⅲ型固體二氧化氯均采用雙劑型，其目的是為了延長產品的保存期。
起始作用時間和有效作用時間的控制方法為①選擇釋放速率適當的載體，或通過改性使載體的釋放速率達到要求；②選擇適當的活化劑及其用量；③定量添加填充劑，降低單位體積內二氧化氯溶液和活化劑的濃度；④在活化劑和載體之間設置一定厚度的擴散層，以延長活化反應所需要的時間；擴散層物質采用中性無機鹽與其他無機多孔性材料。⑤添加超強吸水樹脂，以增加液態活化劑與穩定性二氧化氯溶液的擴散阻力，降低載體的釋放速率，延長釋放時間；⑥控制活化劑或二氧化氯氣體的有效擴散面積；⑦改變穩定性二氧化氯的濃度和加入量；⑧Ⅰ型采用凝膠狀或粒狀，Ⅱ型和Ⅲ型為片狀、條狀或其他幾何形狀，以減少有效擴散面積，增加傳質阻力。
有效作用空間采用改變固體二氧化氯的用量、有效釋放面積和釋放速率來控制。本發明的優點如下(1)產品的殺菌效果、起始作用時間和有效作用空間均有明確的技術指標，用戶可根據需要選擇合適的產品。(2)該產品的起始作用時間、有效作用時間、有效作用空間均可預先設計和控制的，可以滿足特殊用戶的需要。(3)該產品為系列產品，有極強的專用性和針對性，有效地提高了安全性，保證了使用效果，降低了生產成本。
下面結合實施例對本發明作進一步說明實施例1(Ⅰ型固體二氧化氯的制備)凝膠性載體4g，加水30ml，加熱熔解后加入填充劑50g，混合均勻后冷卻至常溫，加入2％的穩定性二氧化氯溶液5ml制成顆粒A，然后在10g中性無機鹽中加水潤濕后加入3g固體活化劑迅速混合均勻制成顆粒B，將A先放入特制包裝盒(袋)內，加入5mm厚度中性顆粒狀隔離層，最后加入B，迅速密封包裝。使用時打開包裝即可自動混合均勻，并釋放出二氧化氯氣體。其起始作用時間為40min，有效作用時間5～7天，有效作用空間為15m3。實施例2(Ⅱ型固體二氧化氯的制備)凝膠性載體10g，加水80ml，加熱熔解后加入填充劑100g，混合均勻后冷卻至常溫。在30ml 1％的穩定性二氧化氯溶液中加入1.5g超強吸水樹脂，待其充分溶脹后加入已配制好的載體中制成顆粒A，將10g有機聚合物纖維浸入液態活化劑中2min，取出即為B，將A、B分別裝入特制包裝盒(袋)內，迅速密封包裝。使用時打開包裝隔一定時間后，即可自動釋放出二氧化氯氣體。其起始作用時間為6小時，有效作用時間20～30天，有效作用空間為40m3。實施例3(Ⅲ型固體二氧化氯的制備)在30ml 2％的穩定性二氧化氯溶液中加入2.5g超強吸水樹脂，待其充分溶脹后加入150g粉狀無機鹽，并壓制成片狀A，將20g分子篩浸入液態活化劑中10min，取出即為B，將A、B分別裝入特制包裝盒(袋)內，迅速密封包裝。使用時打開包裝，隔一定時間后即可自動釋放出二氧化氯氣體。其起始作用時間為40小時，有效作用時間50～60天，有效作用空間為60m3。
權利要求
1．一種釋放參數可控制的固體二氧化氯產品，其特征在于固體二氧化氯的成分范圍為載體 40～80％(重量)穩定性二氧化氯溶液10～50％(重量)填充劑20～60％(重量)活化劑3～20％(重量)輔助助劑 2～10％(重量)水2～20％(重量)各成分的總和為100％(重量)
2．根據權利要求1所述的固體二氧化氯，有較強的專用性，有明確的釋放特性與適用范圍，按其釋放特性與用途分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ種類型Ⅰ型(快速型)起始作用時間0.5～5小時，有效作用時間為1～7天，適用于手術室、殺菌箱(柜)或其他要求快速滅菌的地方；Ⅱ型(中速型)起始作用時間6～24小時，有效作用時間為7～30天，適用于病房、冰箱(柜)、養殖場、小汽車、食品包裝箱(袋)或其他要求滅菌的地方；Ⅲ型(緩釋型)起始作用時間24～48小時，有效作用時間為30天以上；適用于賓館、家庭居室、家用衣箱柜、或其他要求滅菌防霉的儲藏箱、柜、室或倉庫內。
3．根據權利要求1所述的載體為凝膠性材料、分子篩、有機高分子聚合物或其他多孔性無機材料。
4．根據權利要求1所述填充劑為含Ca++、Si4+、Mg++成分的無機鹽，超強吸水樹脂或其他中性物質。
5．根據權利要求2所述的Ⅰ型固體二氧化氯為單劑型，Ⅱ、Ⅲ型固體二氧化氯為雙劑型。
6．根據權利要求2所述的起始作用時間指殺菌率達到90％所需要的時間，有效作用時間指二氧化氯氣體的釋放速率≥0.05μg/cm3·hr所持續的時間
7．一種釋放參數可控制的固體二氧化氯產品的制備，其特征在于其技術方案如下①根據用戶的要求選擇好載體種類，計算出混配比例和固體二氧化氯的制備方案；②在穩定的二氧化氯溶液中定量加入水和超強吸水樹酯，配成原液；③將部分載體浸泡在原液中一定時間后，取出濾去多余溶液(或直接將原液噴淋在載體上，并混合均勻)，制成A；④在另一部分載體中定量加入活化劑和輔助助劑，制成B；⑤將A和B按一定量比例混合均勻制成單劑型，或按預先設計的包裝工藝分別裝入特制包裝盒(袋)內，密封好，使用時，只需打開密封包裝即可使用，毋須再活化。
8．根據權利要求7所述的超強吸水樹脂為聚丙烯酸鹽類超強吸水樹脂。
全文摘要
本發明公開一種起始作用時間、有效作用時間、有效作用空間均可控制的固體二氧化氯產品及其制備,該產品的殺菌效果、起始作用時間和有效作用空間均有明確的技術指標,用戶可根據需要選擇合適的產品,也可以滿足特殊用戶的需要,有極強的專用性和針對性,有效地提高和保證了使用效果,降低了生產成本。該產品的制備包括選擇載體,制原液,把一部分載體吸收原液制成A,另一部分載體加活化劑和輔助劑制成B,把A和B按一定比例裝入特制的包裝盒內密封,用戶只須按指定方式打開包裝即可使用,毋須再添加活化劑活化。
文檔編號A01N25/10GK1310941SQ0011329
公開日2001年9月5日 申請日期2000年2月29日 優先權日2000年2月29日
發明者周大軍, 李國龍 申請人:湘潭大學