專利名稱：一種固體穩(wěn)定性二氧化氯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種穩(wěn)定的殺菌、消毒、防腐、保鮮、除臭劑生產(chǎn)方法，特別 是涉及固體穩(wěn)定二氧化氯的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
穩(wěn)定性二氧化氯是國(guó)際上公認(rèn)的性能優(yōu)良、高效安全的殺菌消毒劑、除 臭防霉劑、食品保鮮劑、水質(zhì)凈化劑和高效漂白劑。二氧化氯的穩(wěn)定性問(wèn)題，是拓寬其使用 范圍及使用效果的關(guān)鍵問(wèn)題之固體穩(wěn)定性二氧化氯的制備，通常有反應(yīng)法、吸附法和凝膠法。反應(yīng)法這類產(chǎn)品實(shí)際上是將制備二氧化氯的原料進(jìn)行分別包裝，并輔以各種助劑 和穩(wěn)定劑，使用時(shí)溶于水中，使其反應(yīng)得到二氧化氯。如美國(guó)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(wěn)定劑1份，但該產(chǎn)品在運(yùn) 輸、儲(chǔ)存等均需嚴(yán)防高溫、潮解、包裝泄漏等事故發(fā)生。該法也有用硫鋁酸鹽水泥熟料和無(wú) 水硫鋁酸鈣、氧化鈣和穩(wěn)定性二氧化氯溶液調(diào)和成漿，在成型模中凝固后，形成含二氧化氯 的結(jié)晶鈣礬石，使用時(shí)加酸即可產(chǎn)生二氧化氯。對(duì)于用反應(yīng)法組裝的固體穩(wěn)定性二氧化氯，在自然環(huán)境條件下，常常反應(yīng)不完全， 產(chǎn)出的二氧化氯效率低下，同時(shí)不能控制緩釋，使用成本高，容易發(fā)生泄漏而產(chǎn)生污染。吸附法多用多孔性的物質(zhì)為載體，常用的有硅膠、硅酸鈣、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(wěn)定性二氧化氯水溶 液均勻的噴灑在固體載體上。如發(fā)明專利GB 1195641是一種生產(chǎn)固體穩(wěn)定化二氧化氯消 毒、防腐、保鮮、除臭劑的生產(chǎn)方法，其以穩(wěn)定化二氧化氯液體產(chǎn)品、多空分子篩、潮解劑、緩 釋劑及粘和劑為原料，按不同比例混合制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(duì)于用多孔物質(zhì)、凝膠吸附穩(wěn)定性二氧化氯溶液而制成的固體產(chǎn)品，主要缺點(diǎn)是 其活性二氧化氯含量低(因穩(wěn)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(chǔ)存條件限制多，受環(huán)境溫度影響大，通常在50_6(TC下，活性二氧化氯會(huì)大量失活，有 效含量下降快。該類產(chǎn)品還存在緩釋性能差，用酸性物質(zhì)活化后，緩釋不便于控制。凝膠法是由高級(jí)脂肪酸、蛋白質(zhì)及堿金屬等組分制成凝膠化劑，使二氧化氯成為 凝固狀態(tài)，其發(fā)生的二氧化氯氣體能以穩(wěn)定狀態(tài)擴(kuò)散，提供消毒使用。如加拿大stalin公 司用瓊脂為基質(zhì)，輔以高級(jí)水性樹(shù)脂等所建成的凝膠性固態(tài)產(chǎn)品。該類產(chǎn)品主要缺點(diǎn)是活性二氧化氯含量低、貯存性能差，生產(chǎn)成本較高，受環(huán)境影 響大，活性二氧化氯易失活，緩釋性能差，用酸性物質(zhì)活化后，緩釋不完全。總之，傳統(tǒng)固體穩(wěn)定二氧化氯的產(chǎn)品由于存在這些缺點(diǎn)，在很大程度上限制了該 類產(chǎn)品的使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于發(fā)明一種新的制備固體穩(wěn)定的二氧化氯的方法，克 服傳統(tǒng)固體穩(wěn)定的二氧化氯產(chǎn)品存在的貯存性能差，貯存條件限制多，穩(wěn)定性差，二氧化氯 釋放不完全，生產(chǎn)成本高，不安全等缺點(diǎn)。新的制備固體二氧化氯方法，能將二氧化氯氣體 制備成具有優(yōu)良穩(wěn)定性，能長(zhǎng)期貯存的固體穩(wěn)定性二氧化氯產(chǎn)品，使所制備產(chǎn)品具有活性 二氧化氯含量高，穩(wěn)定性能好，生產(chǎn)成本低，投資少，操作方便，易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，使用安全
3等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明一種固體穩(wěn)定性二氧化氯制備的新方法，是將硅酸鈉(Na2SiO3 · 9H20)溶解 于水中，加入穩(wěn)定劑雙氧水和穩(wěn)定助劑硫酸鎂搖勻后作為吸收液，用吸收液充分吸收二氧 化氯，待吸收液變?yōu)槟z狀時(shí)，將凝膠烘干得產(chǎn)品。將產(chǎn)品保存在棕色瓶中。本發(fā)明是以硅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(wěn)定助 齊U，同時(shí)使雙氧水過(guò)量。該吸收液能高效地吸收二氧化氯氣體，吸收過(guò)程中產(chǎn)生的硅膠對(duì)二 氧化氯具有良好的吸附、分散、穩(wěn)定作用，吸附完成后生成凝膠狀物質(zhì)。該凝膠狀物質(zhì)具有 很好的穩(wěn)定性，能在95-100°C下烘干得到固體穩(wěn)定二氧化氯，二氧化氯含量變化很少，基本 上不失活。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在吸附過(guò)程中，伴隨著硅膠的逐漸生成，雙氧水能被很好地穩(wěn)定。雙氧 水對(duì)穩(wěn)定性二氧化氯的穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用，在水溶液中雙氧水能與二氧化氯反應(yīng)生成亞 氯酸鹽，且可以通過(guò)氫鍵、分子間力有效地形成配合物或超分子聚集體，使整個(gè)體系的能量 降低，同時(shí)過(guò)量的雙氧水能維持體系處于一個(gè)較高的氧化環(huán)境，從而使二氧化氯的強(qiáng)氧化 性被拉平了，也就是說(shuō)，二氧化氯在該環(huán)境中被穩(wěn)定。用本發(fā)明制備的產(chǎn)品中二氧化氯含量可高達(dá)20%以上(重量百分比)。在使用時(shí)，向產(chǎn)品中加入酸類活化劑，即可產(chǎn)生二氧化氯氣體。本發(fā)明制備的固體 穩(wěn)定性二氧化氯具有良好的緩釋性能，根據(jù)使用的酸類活化劑種類和濃度，能很容易地控 制產(chǎn)品的緩釋，二氧化氯釋放徹底，利用率高，能廣泛地用于各行各業(yè)的消毒、殺菌、保鮮、
除臭等。本發(fā)明一利固體穩(wěn)定性二氧化氯的制備方法，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克硅酸鈉(Na2SiO3 ·9Η20)，再加入100_250ml30% (w/w)雙 氧水，加入0. 5-3. 5g硫酸鎂，搖勻后作為吸收液。本發(fā)明吸收液各成份最佳配比是將300 克硅酸鈉(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，搖均后，作為吸收液吸收二氧化氯，待吸收液變?yōu)槟z狀，在95°C-100°C下烘干 凝膠得到產(chǎn)品，產(chǎn)品中二氧化氯含量最高。二氧化氯氣體采用R8法發(fā)生，經(jīng)二級(jí)洗滌凈化后導(dǎo)入吸收瓶。固體穩(wěn)定二氧化氯 中二氧化氯的分析方法采用碘量法進(jìn)行。對(duì)本法制備的固體穩(wěn)定性二氧化氯進(jìn)行了 30天 穩(wěn)定性測(cè)試(測(cè)試條件為夏季，自然存放，溫度大于30°C)；長(zhǎng)期自然存放穩(wěn)定性測(cè)試(2年 期測(cè)試)；不同溫度下的穩(wěn)定性測(cè)試(加熱2小時(shí))。測(cè)試表明，用本發(fā)明制備的固體穩(wěn)定 性二氧化氯，二氧化氯含量高，熱穩(wěn)定性好。產(chǎn)品穩(wěn)定性試驗(yàn)如附圖。


圖1為固體二氧化氯樣品30天穩(wěn)定性測(cè)試圖中，縱坐標(biāo)為樣品中二氧化氯的百分含量，橫坐標(biāo)為時(shí)間(單位為天)。測(cè)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(huán)境溫度大于30°C。圖中數(shù)據(jù) 表明，經(jīng)過(guò)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(zhǎng)期自然存放穩(wěn)定性測(cè)試圖中，縱坐標(biāo)為樣品中二氧化氯的百分含量，橫坐標(biāo)為時(shí)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(shù)據(jù)表明，前6個(gè)月，活性二 氧化氯的含量從16. 55%下降到12. 60%，之后基本上維持在12. 28%左右。長(zhǎng)期自然存放數(shù)據(jù)表明本發(fā)明制備的固體二氧化氯產(chǎn)品具有優(yōu)良的貯存穩(wěn)定 性，能長(zhǎng)時(shí)間自然存放。
圖3為固體二氧化氯樣品在不同溫度下的穩(wěn)定性測(cè)試圖中，縱坐標(biāo)為樣品中二氧化氯的百分含量，橫坐標(biāo)為加熱溫度。實(shí)驗(yàn)在馬弗爐中 進(jìn)行，先在相應(yīng)溫度下進(jìn)行恒溫，然后再放入樣品，加熱測(cè)試時(shí)間為2小時(shí)。數(shù)據(jù)表明制備的固體二氧化氯樣品在110°c以下溫度具有良好的熱穩(wěn)定性，在 測(cè)試的2個(gè)小時(shí)時(shí)間內(nèi)，其活性二氧化氯的含量基本上不變化。但當(dāng)溫度大于110°C時(shí)，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(shí)間變化中，縱坐標(biāo)為樣品中二氧化氯的百分含量，橫坐標(biāo)為加熱時(shí)間。本試驗(yàn)主要測(cè)試 制備的固體二氧化氯樣品在不同溫度下，長(zhǎng)時(shí)間加熱的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)在馬弗爐中進(jìn)行，先在 相應(yīng)溫度下進(jìn)行恒溫，然后再放入樣品，加熱測(cè)試時(shí)間為24小時(shí)。數(shù)據(jù)表明，固體二氧化氯樣品在80°C以下，在測(cè)試時(shí)間內(nèi)活性二氧化氯的含量基 本上保持穩(wěn)定。在100°c溫度下，5小時(shí)之內(nèi)，活性二氧化氯的含量變化很小，加熱時(shí)間大于 5小時(shí)后，二氧化氯的含量才逐漸下降。加熱24小時(shí)后，其含量從13. 46%下降到8. 48%。 在120°C高溫下，失活快，前3個(gè)小時(shí)，變化最大。實(shí)驗(yàn)表明，在100°C高溫下，能進(jìn)行有效的烘干，活性二氧化氯的含量變化很小，樣 品的熱穩(wěn)定性非常好。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、將37克硅酸鈉(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，搖均后，作為吸收液吸收二 氧化氯，待吸收液變?yōu)槟z狀，在低于50°C是烘干得到樣品，保存于棕色瓶中。樣品中二氧 化氯含量為11.83%實(shí)施例2、將56克硅酸鈉(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，搖均后，作為吸收液吸收二氧化氯，待吸收液變?yōu)?凝膠狀，在低于70°C是烘干得到樣品，保存于棕色瓶中。樣品中二氧化氯含量為16.55%。實(shí)施例3、整個(gè)反應(yīng)條件和吸收劑的配比同2，待吸收液變?yōu)槟z狀，在較高溫度 95-100°C下烘干得到樣品，保存于棕色瓶中。樣品中二氧化氯含量為16.41%。實(shí)施例4、將54克硅酸鈉(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，搖均后，作為吸收液吸收二氧化氯，待吸收液變?yōu)槟?膠狀，在低于80°C是烘干得到樣品，保存于棕色瓶中。樣品中二氧化氯含量為20. 27%。本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)穩(wěn)定性試驗(yàn)，結(jié)果如說(shuō)明書(shū)附圖，試驗(yàn)證明本發(fā)明產(chǎn)品具有優(yōu)良的 貯存穩(wěn)定性，能長(zhǎng)時(shí)間自然存放，使用時(shí)，向產(chǎn)品中加入酸類活化劑，即可產(chǎn)生二氧化氯氣 體，用于消毒保鮮，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， 最后能將二氧化氯從凝膠中全部釋放出業(yè)，使用方便，應(yīng)用廣泛。
權(quán)利要求
一種固體穩(wěn)定性二氧化氯的制備方法，其特征是將硅酸鈉(Na2SiO3·9H2O)溶解于水中，加入穩(wěn)定劑雙氧水和穩(wěn)定助劑硫酸鎂搖勻后作為吸收液，用吸收液充分吸收二氧化氯，待吸收液變?yōu)槟z狀時(shí)，將凝膠烘干得產(chǎn)品，將產(chǎn)品保存在棕色瓶中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體穩(wěn)定性二氧化氯的制備方法，其特征是吸收液各成分的 配比是在1升水中加入100-450克硅酸鈉(Na2SiO3 ·9Η20)，再加入100_250ml30% (w/w)雙 氧水溶液，加入0. 5-3. 5g硫酸鎂，搖勻后作為吸收液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種固體穩(wěn)定性二氧化氯的制備方法其特征是吸收液各 成份的配比是將300克硅酸鈉(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，搖均后，作為吸收液吸收二氧化氯，待吸收液變?yōu)槟z狀， 在95°C -100°C下烘干凝膠得到的產(chǎn)品，產(chǎn)品中二氧化氯含量最高。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新的制備固體穩(wěn)定性二氧化氯的方法，能將二氧化氯氣體制備成具有良好穩(wěn)定性、能長(zhǎng)期儲(chǔ)存的固體穩(wěn)定性二氧化氯產(chǎn)品，本發(fā)明將硅酸鈉溶解于水中，加入穩(wěn)定劑雙氧水和穩(wěn)定助劑硫酸鎂，搖勻后作吸收液，用吸收液充分吸收二氧化氯，待吸收液變?yōu)槟z狀時(shí)，加熱烘干凝膠，制成固體穩(wěn)定性二氧化氯產(chǎn)品。本方法所制備產(chǎn)品具有活性二氧化氯含量高、穩(wěn)定性非常好、生產(chǎn)成本低、投資少、操作方便，易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，使用安全等優(yōu)點(diǎn)。在使用時(shí)，向產(chǎn)品中加入酸類活化劑，即可產(chǎn)生二氧化氯氣體。本發(fā)明制備的固體穩(wěn)定性二氧化氯具有良好的緩釋性能，根據(jù)使用的酸類活化劑種類和濃度，能很容易地控制產(chǎn)品的緩釋，二氧化氯釋放徹底，利用率高，本發(fā)明能廣泛地用于各行業(yè)的消毒、殺菌、保鮮、除臭等。
文檔編號(hào)C01B11/02GK101948097SQ20101027544
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者劉春峰, 謝承衛(wèi), 高弦 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)