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  • 專注衛生消毒劑生產企業(豫)衛消證字(2020)第0013號

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    恩科生物新聞資訊

    熱搜關鍵詞: 二氧化氯溶液 消毒凈化劑 過一硫酸氫鉀復合鹽 二氧化氯 亞硝酸還原酶

    二氧化氯固體釋放劑生產工藝的改進及應用展望
    來源: | 發布日期:2024-05-13

    1 二氧化氯簡介

    二氧化氯是一種消毒劑、除臭劑、漂白劑、保鮮劑。二氧化氯對微生物細胞壁有較強的吸附穿透能力,可有效地氧化細胞內含巰基的酶,還可以通過快速抑制微生物蛋白質的合成來破壞微生物。它可以殺滅一切微生物,包括細菌繁殖體,細菌芽孢,真菌,分枝桿菌和病毒等。近幾年來,世界范圍內發生多起呼吸道感染疾病,在疫情控制方面,消毒劑發揮著重大作用。 二氧化氯作為的殺菌消毒劑,被廣泛應用于空氣消毒領域、水體消毒領域、土壤消毒改良領域,在環境消毒凈化、控制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、顆粒劑四大劑型,滿足了不同場景條件下的應用,有力地推進了二氧化氯的應用市場和前景。當然每種劑型也都有其優缺點,本文主要闡述一下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,只要控制好原料表面水分和生產環境,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、其它輔料表面水分超標(大于 0.3%)。

    2)活化劑殘留游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,遠遠低于行業活化率≥95%的要求。

    4)生產環境中的相對濕度、溫度控制不到位,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)針對表面水分我們通過對原料進一步加工處理,使其表面水分含量<0.2%。

    2)對活化劑進行去游離化處理,減少固體條件下游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,使用時需先活化后使用,給客戶帶來了諸多不便,造成了客戶的體驗度不高。隨著二氧化氯在各個不同行業的應用,常規的粉劑已經不能滿足客戶要求,為了適應市場需求,我公司潛心研究,相繼開發出了緩釋干粉、緩釋凝膠粉。生產工藝如下:

    1)緩釋干粉

    生產工藝:制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→干燥處理→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制得。②載體由石墨烯、 凹凸棒粘土、高嶺土、膨潤土、蒙脫石、 α-Al?O?、 γ-Al?O?、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、半封閉空間消毒凈化、大棚蔬菜空氣消毒、種子脫毒、空調新風、尸體污物掩埋等。

    使用方式:干粉噴霧、干撒、摻拌、粘附、掛袋。

    2)緩釋凝膠粉

    生產工藝:制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制得。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、車內消毒凈化等。

    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、利于各種包裝、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、利于推廣,應用場景多、附加值較高。

    4.2 生產方法

    片劑常規的制備方法有干法、濕法和直接壓片法,目前企業生產主要采用干粉直接壓片。干粉壓片主要出現的問題是掉蓋、粘沖、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

    產品質量參差不齊,不同廠家的片劑使用效果差異較大,造成這樣的原因主要是生產工藝和質量不同造成的。就產品質量和生產工藝而言,主要分為三類,第一類是含氯消毒片加色素假冒二氧化氯固體釋放片。第二類是活化率低,標識量與實際含量差異較大,溶解后亞氯酸根、氯酸根含量較高,片劑結實,氣味低,在空氣中放置不易粉片。第三類是活化率高,氣味大,含量足,在空氣中放置容易粉片,不易保存,對包裝要求和包裝材質較高。

    4.4 二氧化氯片劑的質量要求

    2002版《消毒技術規范》的要求及行業規范要求執行。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,無粘沖、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面至少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,崩解后水體顏色呈均勻的黃綠色,底部和溶液表面無不溶物、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穩定性試驗后,片重差異小于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,消毒片制備的消毒液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、表面活性劑等。

    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面水分處理和游離物質處理。

    2)改善生產環境的溫度和濕度,控制好溫度28℃以下、相對濕度50%以下。

    3)二氧化氯的特殊性,選擇干粉直接壓片工藝最為合理,問題是由于物料表面水分較低,在壓制過程中帶來了很大麻煩。至此我們經過多年研究和生產調試,制得一種適合用于二氧化氯壓片的水溶性萬能粘合脫模劑,進而避免了粉片、粘沖、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

    二氧化氯片劑由于計量準確、使用方便,外形好看,適合于精包裝銷售,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,市面上的二氧化氯片 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溶于100mL 水中的pH),活化后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??梢赃M一步擴大二氧化氯應用范圍,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,也可用于食品加工保鮮、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

    很多數據我們是在實驗室得出的數據,然而實際應用時一般是達不到實驗室的要求的,比如實驗室活化用純凈水或蒸餾水,實際應用時一般是自來水和污水,造成二氧化氯的釋放量和實驗室釋放量差距很大。目前二氧化氯群內專家對二氧化氯在水產養殖上的討論很激烈,這些都值得我們去探討。


    5 二氧化氯顆粒劑

    二氧化氯顆粒釋放劑是根據二氧化氯緩釋粉原理,添加粘合劑,借助造粒設備而制得的顆粒型二氧化氯緩釋劑。目前市場二氧化氯顆粒釋放劑存在的問題如下:

    1)顆粒強度不夠,吸潮后顆粒不成形。

    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、Al?O?、膨潤土、蒙脫石等)混合后再加入強力粘合劑,制成高強度的顆粒然后擠壓造粒,包裝即可。

    2)非反應型二氧化氯緩釋顆粒,先制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→制?!b。

    二氧化氯顆粒劑,提高了產量,擴大了其應用范圍,方便了客戶使用,將會在民用家居消毒除臭、食品保鮮、土壤處理等方面得到推廣和利用。

    6 總結

    二氧化氯固體釋放劑由于使用和運輸安全、方便,占據著二氧化氯市場的半壁江山,根據應用場景不同,制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、生產產品時,要考慮到二氧化氯的釋放量和釋放環境對其影響,不同應用場景采用不同的生產工藝,力求在應用時二氧化氯釋放量能達到使用的要求。

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