1 二氧化氯簡介
二氧化氯是一種消毒劑、除臭劑、漂白劑、baoxianji。eryanghualvduiweishengwuxibaobiyoujiaoqiangdexifuchuantounengli,keyouxiaodiyanghuaxibaoneihanqiujidemei,haikeyitongguokuaisuyizhiweishengwudanbaizhidehechenglaipohuaiweishengwu。takeyishamieyiqieweishengwu,baokuoxijunfanzhiti,xijunyabao,zhenjun,fenzhiganjunhebingdudeng。jinjinianlai,shijiefanweineifashengduoqihuxidaoganranjibing,zaiyiqingkongzhifangmian,xiaodujifahuizhezhongdazuoyong。 二氧化氯作為的殺菌消毒劑,被廣泛應用於空氣消毒領域、水體消毒領域、土壤消毒改良領域,在環境消毒淨化、控製傳染性疾病中發揮了重要作用。
2 二氧化氯劑型
常溫常壓下二氧化氯是一種氣體分子,難以運輸和保存,影響了二氧化氯推廣和使用。人們相繼推出了液體、粉劑、片劑、顆ke粒li劑ji四si大da劑ji型xing,滿man足zu了le不bu同tong場chang景jing條tiao件jian下xia的de應ying用yong,有you力li地di推tui進jin了le二er氧yang化hua氯lv的de應ying用yong市shi場chang和he前qian景jing。當dang然ran每mei種zhong劑ji型xing也ye都dou有you其qi優you缺que點dian,本ben文wen主zhu要yao闡chan述shu一yi下xia二氧化氯固體釋放劑(主要包括粉劑、片劑、顆粒劑)的研發、生產及其應用。
3 二氧化氯粉劑
二氧化氯粉劑是國內應用較早的劑型,為二氧化氯行業發展和應用做出了重大貢獻。主要有三元粉劑、二元粉劑、一元粉劑,此類劑型生產工藝相對簡單,隻要控製好原料表麵水分和生產環境,混合即可;但是生產過程中存在著諸多問題,影響其使用效果。當前市場上粉劑存在的問題主要有:一元或二元產品安全穩定性不足,容易造成漲袋、發黃、自燃等現象。
通過我們十幾年的研發生產經驗發現,其原因主要有以下4點:
1)主原料亞氯酸鈉、含氯活化劑、其它輔料表麵水分超標(大於 0.3%)。
2)活化劑殘留遊離氯物質與亞氯酸鈉反應。
3)活化率較低,一些老的傳統配方中活化劑采用檸檬酸、氨基磺酸、草酸、磷酸二氫鉀(鈉)等,使得亞氯酸鈉的活化率僅為40-60%之間,遠遠低於行業活化率≥95%的要求。
4)生產環境中的相對濕度、溫度控製不到位,潮濕、高溫等都會影響粉劑的產品質量。
針對以上問題,我公司對愛消除牌二氧化氯固體釋放劑做了以下工藝改進:
1)針對表麵水分我們通過對原料進一步加工處理,使其表麵水分含量<0.2%。
2)對活化劑進行去遊離化處理,減少固體條件下遊離物質與亞氯酸鈉反應。
3)采用成鹽物質做為活化劑,在酸性條件下活化亞氯酸鈉,通過五步碘量法和分光光度計法檢測,其活化率可達98%以上。
通過此工藝流程我們實現了二氧化氯在相對濕度50%以下,溫度28℃以下生產環境中的無味生產;大大改善了生產條件和工人的工作環境。
3.1 粉劑的延伸與應用
常規的粉劑二氧化氯固體釋放劑,使shi用yong時shi需xu先xian活huo化hua後hou使shi用yong,給gei客ke戶hu帶dai來lai了le諸zhu多duo不bu便bian,造zao成cheng了le客ke戶hu的de體ti驗yan度du不bu高gao。隨sui著zhe二er氧yang化hua氯lv在zai各ge個ge不bu同tong行xing業ye的de應ying用yong,常chang規gui的de粉fen劑ji已yi經jing不bu能neng滿man足zu客ke戶hu要yao求qiu,為wei了le適shi應ying市shi場chang需xu求qiu,我wo公gong司si潛qian心xin研yan究jiu,相xiang繼ji開kai發fa出chu了le緩huan釋shi幹gan粉fen、緩釋凝膠粉。生產工藝如下:
1)緩釋幹粉
生產工藝:製得相應濃度的二氧化氯溶液→噴霧到混合好的具有緩釋和吸附功能的載體上→加入包膜劑混合包被處理→幹燥處理→包裝。
原料組成:①二氧化氯溶液由二氧化氯發生器或亞氯酸鈉活化劑製得。②載體由石墨烯、 凹凸棒粘土、高嶺土、膨潤土、蒙脫石、 α-Al₂O₃、 γ-Al₂O₃、濾料等惰性物質組成。③包膜劑由無機包膜劑、PVP、PVA、 β-環糊精等組成。
應用場景:畜牧養殖舍消毒除臭、土壤消毒、培養基、民用家居消毒除臭、爽身粉、半封閉空間消毒淨化、大棚蔬菜空氣消毒、種子脫毒、空調新風、屍體汙物掩埋等。
使用方式:幹粉噴霧、幹撒、摻拌、粘附、掛袋。
2)緩釋凝膠粉
生產工藝:製得平衡態的二氧化氯粉→加入穩定劑→加入凝膠載體中→包裝。
原料組成:①二氧化氯粉由亞氯酸鈉和磷酸二氫鈉(鉀)、磷酸氫二鈉(鉀)、檸檬酸、蘋果酸、草酸、氨基磺酸、有機氯、無機氯等組合成的活化劑製得。②穩定劑由十二烷基硫酸鈉、ATMP、HEDP、DTPMP、EDMP、PVP等組成。③凝膠載體由PEG、PVA、PAA、SPA、PAM等組成。
應用場景:半封閉空間消毒,蔬菜大棚消毒、冷庫保鮮、食用菌種植空氣消毒、冰箱消毒除臭、除甲醛、車內消毒淨化等。
使用方式:加水反應成膠裝,按空間體積適量放置或懸掛。
4 二氧化氯片劑
二氧化氯片劑是由二氧化氯粉劑延伸出來的,在粉劑的基礎上添加粘合劑、脫模劑、助流劑、崩解劑、泡騰劑共同組成,可分為泡騰片、緩釋片。
4.1 片劑優勢
外形規則、利於各種包裝、計量準確、不需計算、配比方便、活化條件簡單、使用方便、運輸安全、利於推廣,應用場景多、附加值較高。
4.2 生產方法
片劑常規的製備方法有幹法、濕法和直接壓片法,目前企業生產主要采用幹粉直接壓片。幹粉壓片主要出現的問題是掉蓋、粘衝、裂片、粉片、溶解有雜質等。生產過程中刺激性氣味較大,生產環境受天氣、環境條件等因素影響比較大,不易實現一年四季生產。
4.3 片劑現狀
產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)參(can)差(cha)不(bu)齊(qi),不(bu)同(tong)廠(chang)家(jia)的(de)片(pian)劑(ji)使(shi)用(yong)效(xiao)果(guo)差(cha)異(yi)較(jiao)大(da),造(zao)成(cheng)這(zhe)樣(yang)的(de)原(yuan)因(yin)主(zhu)要(yao)是(shi)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)和(he)質(zhi)量(liang)不(bu)同(tong)造(zao)成(cheng)的(de)。就(jiu)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)和(he)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)而(er)言(yan),主(zhu)要(yao)分(fen)為(wei)三(san)類(lei),第(di)一(yi)類(lei)是(shi)含(han)氯(lv)消(xiao)毒(du)片(pian)加(jia)色(se)素(su)假(jia)冒(mao)二(er)氧(yang)化(hua)氯(lv)固(gu)體(ti)釋(shi)放(fang)片(pian)。第(di)二(er)類(lei)是(shi)活(huo)化(hua)率(lv)低(di),標(biao)識(shi)量(liang)與(yu)實(shi)際(ji)含(han)量(liang)差(cha)異(yi)較(jiao)大(da),溶(rong)解(jie)後(hou)亞(ya)氯(lv)酸(suan)根(gen)、lvsuangenhanliangjiaogao,pianjijieshi,qiweidi,zaikongqizhongfangzhibuyifenpian。disanleishihuohualvgao,qiweida,hanliangzu,zaikongqizhongfangzhirongyifenpian,buyibaocun,duibaozhuangyaoqiuhebaozhuangcaizhijiaogao。
4.4 二氧化氯片劑的質量要求
2002版《消毒技術規範》的要求及行業規範要求執行。含量檢測按通用的五步碘量法。
外觀要求:片劑完整無缺損,外表平滑,無粘衝、掉蓋、裂片現象,片劑為白色無黃點、黑點等雜質。
硬度要求:硬度達到4kg/cm²以上,選擇10片置1m 高處做自由落體到堅硬的地麵至少7片以上無破碎現象。
崩解要求,水溫 20℃,泡騰片崩解時限 2-5 min,崩解後水體顏色呈均勻的黃綠色,底部和溶液表麵無不溶物、無雜質、澄清透明。
活化率要求:活化率≥95%以上,氯氣、氯酸根、亞氯酸根、重金屬不超標。
穩定性要求:在恒溫54℃、恒濕70%條件下,14d穩定性試驗後,片重差異小於0.5%,二氧化氯含量損失≤標識量的10%,保質期可達 12個月以上。
使用要求:避光密封條件下,消毒片製備的消毒液48h應保持含量基本穩定。
配方要求:不得添加違禁物質,如致癌重金屬、硼酸、表麵活性劑等。
4.5 生產工藝改進
1)按照粉劑對所需的原輔料進行原輔料表麵水分處理和遊離物質處理。
2)改善生產環境的溫度和濕度,控製好溫度28℃以下、相對濕度50%以下。
3)二(er)氧(yang)化(hua)氯(lv)的(de)特(te)殊(shu)性(xing),選(xuan)擇(ze)幹(gan)粉(fen)直(zhi)接(jie)壓(ya)片(pian)工(gong)藝(yi)最(zui)為(wei)合(he)理(li),問(wen)題(ti)是(shi)由(you)於(yu)物(wu)料(liao)表(biao)麵(mian)水(shui)分(fen)較(jiao)低(di),在(zai)壓(ya)製(zhi)過(guo)程(cheng)中(zhong)帶(dai)來(lai)了(le)很(hen)大(da)麻(ma)煩(fan)。至(zhi)此(ci)我(wo)們(men)經(jing)過(guo)多(duo)年(nian)研(yan)究(jiu)和(he)生(sheng)產(chan)調(tiao)試(shi),製(zhi)得(de)一(yi)種(zhong)適(shi)合(he)用(yong)於(yu)二(er)氧(yang)化(hua)氯(lv)壓(ya)片(pian)的(de)水(shui)溶(rong)性(xing)萬(wan)能(neng)粘(zhan)合(he)脫(tuo)模(mo)劑(ji),進(jin)而(er)避(bi)免(mian)了(le)粉(fen)片(pian)、粘衝、裂片、掉蓋等不良現象,從而替代了十二烷基硫酸鈉、硼酸、富馬酸、硬質酸鎂、羧甲基纖維素、糊精等。
4)通過工藝改進使得二氧化氯的活化率≥95%,避免了粉片現象,降低了包裝要求,實現了低味或無味生產環境壓片,符合了二氧化氯片劑質量要求。
5)通過工藝改進,可明顯降低酸的使用量,提高了活化二氧化氯的pH,完全可以實現pH5.5~6.5 之間活化,這也符合二氧化氯在pH6時最穩定的性質。降低了對金屬的腐蝕和農作物的影響。
4.6 應用問題探討
二氧化氯片劑由於計量準確、使用方便,外形好看,適合於精包裝銷售,市場需求相對較大,適合衛生防疫、環境消毒、食品加工、桶裝水消毒、大棚蔬菜種植、甲醛治理等各個領域應用,但是一些實際應用效果值得探討。
1)酸度值問題
酸度值直接影響到二氧化氯的活化率, 目前,市麵上的二氧化氯片 pH 一般在 2-4 之間,該公司經過調整可將二氧化氯pH調整到5.5-6.5之間釋放二氧化氯(1g溶於100mL 水中的pH),活化後所得的二氧化氯溶液相對其它pH下的二氧化氯溶液更為穩定。pH接近中性,可降低對金屬器具的腐蝕。可以進一步擴大二氧化氯應用範圍,如煙葉育苗、蔬菜栽培、食用菌栽培,農業用土壤或培養基的消毒,也可用於食品加工保鮮、漂白。
2)釋放量的影響因素問題
理論釋放量和實際釋放量受多種因素的影響,一是亞氯酸鈉與活化劑合理選擇與配伍;二是活化時酸度值的影響;三是活化時水量對釋放量的影響,經實驗發現片劑含量、克重、和活化水量成正比(活化水量=克重×含量×2000)。
3)實際應用探討
很hen多duo數shu據ju我wo們men是shi在zai實shi驗yan室shi得de出chu的de數shu據ju,然ran而er實shi際ji應ying用yong時shi一yi般ban是shi達da不bu到dao實shi驗yan室shi的de要yao求qiu的de,比bi如ru實shi驗yan室shi活huo化hua用yong純chun淨jing水shui或huo蒸zheng餾liu水shui,實shi際ji應ying用yong時shi一yi般ban是shi自zi來lai水shui和he汙wu水shui,造zao成cheng二er氧yang化hua氯lv的de釋shi放fang量liang和he實shi驗yan室shi釋shi放fang量liang差cha距ju很hen大da。目mu前qian二er氧yang化hua氯lv群qun內nei專zhuan家jia對dui二er氧yang化hua氯lv在zai水shui產chan養yang殖zhi上shang的de討tao論lun很hen激ji烈lie,這zhe些xie都dou值zhi得de我wo們men去qu探tan討tao。
5 二氧化氯顆粒劑
二氧化氯顆粒釋放劑是shi根gen據ju二er氧yang化hua氯lv緩huan釋shi粉fen原yuan理li,添tian加jia粘zhan合he劑ji,借jie助zhu造zao粒li設she備bei而er製zhi得de的de顆ke粒li型xing二er氧yang化hua氯lv緩huan釋shi劑ji。目mu前qian市shi場chang二er氧yang化hua氯lv顆ke粒li釋shi放fang劑ji存cun在zai的de問wen題ti如ru下xia:
1)顆粒強度不夠,吸潮後顆粒不成形。
2)釋放量不均勻,受環境因素影響比較大。
針對二氧化氯顆粒劑存在的問題,我們在生產加工時需要進一步改善和探索。生產工藝有以下兩種:
1)反應型二氧化氯緩釋顆粒,采用的是反應態的一元二氧化氯釋放粉劑加上吸附性材料(石墨烯、凹凸棒粘土、Al₂O₃、膨潤土、蒙脫石等)混合後再加入強力粘合劑,製成高強度的顆粒然後擠壓造粒,包裝即可。
2)非反應型二氧化氯緩釋顆粒,先製得相應濃度的二氧化氯溶液→噴霧到混合好的具有緩釋和吸附功能的載體上加入包膜劑混合包被處理→製粒→包裝。
二氧化氯顆粒劑,提高了產量,擴大了其應用範圍,方便了客戶使用,將會在民用家居消毒除臭、食品保鮮、土壤處理等方麵得到推廣和利用。
6 總結
二氧化氯固體釋放劑由於使用和運輸安全、方便,占據著二氧化氯市場的半壁江山,根據應用場景不同,製備出相應的產品是我們行業內人士需要共同努力的方向。在研發、shengchanchanpinshi,yaokaolvdaoeryanghualvdeshifangliangheshifanghuanjingduiqiyingxiang,butongyingyongchangjingcaiyongbutongdeshengchangongyi,liqiuzaiyingyongshieryanghualvshifangliangnengdadaoshiyongdeyaoqiu。