CN105123748A - 一种芳香型固载颗粒状免活化二氧化氯空气净化剂 - Google Patents
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- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
本发明公开了一种芳香型固载颗粒状免活化二氧化氯空气净化剂，其属于环境净化领域，其配方为：固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂、缓释剂、填充剂等，其制备步骤为：备料、研磨、干燥、过筛、混合、成型等，所述净化剂可以有效地杀灭细菌、病毒、化学毒素及残留农药等有害物质，本发明所述净化剂使用便捷、操作简单、效果明显、具有长效、安全、保质期长的特点，在家居环境、医疗保健、卫生防疫等领域有广泛的应用前景。
Description
技术领域：
本发明属于环境保护领域，涉及一种空气净化剂及其制备方法。
背景技术：
随着经济的高速发展以及居住生活水平的不断提高，人们对居住环境、工作环境的舒适度、美观性要求越来越高，同时，也带来一系列治理室内空气污染的问题。
目前，室内污染物主要包括甲醛、苯、氨、氡、芳香烃、四氯乙烯、对二氯苯、氯、一氧化碳、硫化氢、有机胺、硫醇和硫醚等。这些污染物和空气中存在的各种致病微生物，不但影响人们的心情，而且还对人们的健康造成很大的威胁。目前市场上的空气净化剂有很多种，最常见的是通过遮盖异味来达到表面上净化空气的效果。然而实际上并不能消除异味，同时这类净化剂中所含的芳香类物质还会刺激人的神经系统，影响儿童的生长发育。此外，市场上还存有吸附性空气净化剂和液体消毒剂，它们普遍存在杀菌范围有限、杀菌不完全且容易造成二次污染的缺陷。
二氧化氯(Cl02)是目前国际上公认的安全、无毒、高效消毒剂，具有杀菌效率高、杀菌谱广、作用速度快、反应物无残留毒性等特点，广泛应用在各行各业，被世界卫生组织(WHo)和世界粮农组织(FAO)列为A1级安全消毒剂。
二氧化氯是一种强氧化剂，其微生物杀菌效力是氯气的2.63倍。它不仅能杀死微生物，而且能分解残留的细胞组织，具有持续的杀菌力，且不会生成致癌的三氯甲烷。但是，由于二氧化氯是非常活泼和不稳定的黄绿色气体，且溶液易挥发，通常不便制成压缩气体或浓缩溶液，极大地降低了二氧化氯的使用方便性。
调查结果显示，目前市面上流通的二氧化氯消毒剂，普遍存在杀菌范围有限、形状单一、二氧化氯释放速率不高、有效期短等缺点。
本发明的目的是，针对当前产品的不足之处，开发一种新型空气净化剂，以弥补市场的紧缺。本发明在实验研究基础上，提供一种芳香型固载颗粒状免活化二氧化氯空气净化剂。所述净化剂，迄今尚未见有国内外的相关报道。
发明内容：
本发明提供一种持续有效均匀释放低浓度二氧化氯的颗粒状净化剂，利用二氧化氯杀灭细菌、去除异味、氧化分解有害物质，从而达到净化空气的目的。本产品具有操作简单、安全性能高、使用效果好、运输过程不受限制的优点。同时，由于芳香材料的加入，使得消费者更易于接受。
本发明提供了颗粒状的产品，筛选出了最适的固化剂、二氧化氯发生物、着色剂和填充剂，实施各组分的最佳配比，同时具有无须活化的特性，直接放置室内或室外即可释放活性二氧化氯。
本发明的技术方案和具体步骤是：
步骤一：备料，分别称取适量的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂、填充剂，原料重量份如下：
步骤二：研磨，将步骤一中得到的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别在研磨机上进行研磨；
步骤三：干燥，将步骤二中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别放入恒温干燥箱中进行干燥后备用；
步骤四：过筛，将步骤三中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别进行过筛处理，获得颗粒度为100～200目的颗粒物；
步骤五：混合，将步骤四中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂进行充分混合；
步骤六：成型，将步骤五中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂混合物，通过一定的方式制成不同形状的产品。
优选地，步骤一中所述的固化剂为碳酸钙、硫酸钙、二氧化硅、凝灰岩、沸石、煤矸石、矿渣、粉煤、，硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、硅酸钠、铁铝酸四钙、粘土、铁矿粉、硅藻土、松香、松香甘油酯、有机硅、聚丙烯酸和果胶中的一种或多种组成的混合物。
优选地，步骤一中所述的二氧化氯发生物为氯酸钾、氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸钠、亚氯酸钡中的一种或多种组成的混合物。
优选地，步骤一中所述的香料味粉末为葡萄香精、薰衣草香精、柠檬香精、甘草香精、玫瑰香精中的一种或多种组成的混合物。
优选地，步骤一中所述的着色剂为无机颜料和有机颜料中的一种或两种组成的额混合物。
优选地，步骤一中所述的填充剂为淀粉、硫酸钠、氯化钙、β-环糊精、碳酸氢钠中的一种或多种组成的混合物。
优选地，步骤一中所述的净化剂配方，由着色剂和填充剂中的一种或多种与固化剂、香料和二氧化氯发生物组成。
优选地，步骤三中所述的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂的干燥方法如下：
固化剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为50～90摄氏度，干燥时间为5～6小时；
二氧化氯发生物：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为50～70摄氏度，干燥时间为5～6小时；
香料：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为70～90摄氏度，干燥时间为5～6小时；
着色剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为70～90摄氏度，干燥时间为8～9小时；
填充剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为80～90摄氏度，干燥时间为7～8小时。
优选地，步骤六中所述的成型形状为，球体、棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台和不规则几何体中的一种或多种。
本发明所述净化剂使用范围包括：卧室、客厅、厨房、卫生间、车内、空调、学校、商场、人群中的一个或者多个区域内。
发明优点：
本发明与现有技术相比，主要优点如下：
1、本发明为颗粒状产品，直接放置于环境中使用，使用范围广泛，不受环境条件影响，可应用与任何环境中，其释放的二氧化氯可以杀灭细菌、去除异味、氧化分解有害物质，从而达到净化空气的目的；
2、本发明产品性能稳定，制作简单、成本低廉等优势，适用于工业化的大规模生产。
3、本发明的配方组分配制合理，固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂的组成最适，极大提高产品在存储过程中的稳定性，达到延长保质期的效果，同时本发明的产品可持续缓慢有效释放二氧化氯长达三个月，其二氧化氯释放速率明显高于市售同类产品。
附图说明：
图1-本发明与市售二氧化氯净化剂的二氧化氯释放速率比较
其中：红色曲线—市售净化剂二氧化氯释放速率；
黑色曲线—本发明净化剂二氧化氯释放速率
实施方式：
以下实施例仅对本发明作进一步的说明，但不以任何方式限制本发明。
《实施例1》芳香型固载颗粒状二氧化氯净化剂的配方组成
本实施例净化剂的配方组成为：碳酸钙10份，硫酸钙10份，硅酸二钙20份，硅酸三钙20份，粘土15份，二氧化硅5份，亚氯酸钠5份，香料1份，着色剂10份，硫酸钠1份，硫酸钡1份。
具体制作步骤如下：
步骤一：备料，分别备取固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂。
固化剂选用粉末状的碳酸钙、硫酸钙、硅酸二钙、硅酸三钙、粘土、和二氧化硅，按重量比计，粉末状的碳酸钙、硫酸钙、硅酸二钙、硅酸三钙、粘土、和二氧化硅的配比为：2:2:4:4:3:1；二氧化氯发生物选用粉末状亚氯酸钠；香料选用柠檬香粉末；着色剂选用无机颜料；填充剂选用粉末状硫酸钠和粉末状硫酸钡，按重量计，粉末状硫酸钠和粉末状硫酸钡的配比为1:1。
步骤二：研磨，将步骤一中得到的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别在研磨机上进行研磨；
步骤三：干燥，将步骤二制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别放入恒温干燥箱中进行干燥后备用，其中：
固化剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为50～90摄氏度，干燥时间为5～6小时；
二氧化氯发生物：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为50～70摄氏度，干燥时间为5～6小时；
香料：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为70～90摄氏度，干燥时间为5～6小时；
着色剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为70～90摄氏度，干燥时间为8～9小时；
填充剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为80～90摄氏度，干燥时间为7～8小时。
步骤四：过筛，将步骤三中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别进行过筛处理，获得颗粒度为200目的颗粒物；
步骤五：混合：将各个组分按比例进行计量，分别称取步骤四中的固化剂碳酸钙10份，硫酸钙10份，硅酸二钙20份，硅酸三钙20份，粘土15份，二氧化硅5份，亚氯酸钠5份，香料1份，着色剂10份，硫酸钠1份，硫酸钡1份。
首先将固化剂碳酸钙、硫酸钙、硅酸二钙、硅酸三钙、粘土和二氧化硅依次放入混料机中进行充分混匀，再加入香料和着色剂，使其充分混匀，转移至搅拌机中，备用；
其次将亚氯酸钠、硫酸钠和硫酸钡充分溶解于50份自来水中，备用；
最后将含有亚氯酸钠、硫酸钠和硫酸钡的水溶液缓慢加至搅拌机中，充分混匀，备用。
步骤六：成型，将步骤五中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂混合物转移至模具中，获得目标产品。
《实施例2》芳香型固载颗粒状二氧化氯净化剂的配方组成
本实施例净化剂的配方组成为：碳酸钙10份，硫酸钙15份，硅酸二钙15份，硅酸三钙15份，粘土20份，二氧化硅5份，亚氯酸钠5份，香料1份，着色剂10份，硫酸钠1份，硫酸钡1份。
具体制作步骤如下：
步骤一：备料，分别备取固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂。固化剂选用粉末状的碳酸钙、硫酸钙、硅酸二钙、硅酸三钙、粘土、和二氧化硅，按重量比计，粉末状的碳酸钙、硫酸钙、硅酸二钙、硅酸三钙、粘土、和二氧化硅的配比为2:3:3:3:4:1；二氧化氯发生物选用粉末状亚氯酸钠；香料选用柠檬香粉末；着色剂选用无机颜料；填充剂选用粉末状硫酸钠和粉末状硫酸钡，按重量计，粉末状硫酸钠和粉末状硫酸钡的配比为1:1。
步骤二：研磨，将步骤一中得到的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别在研磨机上进行研磨；
步骤三：干燥，将步骤二制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别放入恒温干燥箱中进行干燥后备用，其中：
固化剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为50～90摄氏度，干燥时间为5～6小时；
二氧化氯发生物：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为50～70摄氏度，干燥时间为5～6小时；
香料：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为70～90摄氏度，干燥时间为5～6小时；
着色剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为70～90摄氏度，干燥时间为8～9小时；
填充剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为80～90摄氏度，干燥时间为7～8小时。
步骤四：过筛，将步骤三中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别进行过筛处理，获得颗粒度为100目的颗粒物；
步骤五：混合，将各个组分按比例进行计量，分别称取步骤四中的固化剂碳酸钙10份，硫酸钙15份，硅酸二钙15份，硅酸三钙15份，粘土20份，二氧化硅5份，亚氯酸钠5份，香料1份，着色剂10份，硫酸钠1份，硫酸钡1份。
首先将固化剂碳酸钙、硫酸钙、硅酸二钙、硅酸三钙、粘土和二氧化硅依次放入混料机中进行充分混匀，再加入香料和着色剂，使其充分混匀，转移至搅拌机中，备用；
其次将亚氯酸钠、硫酸钠和硫酸钡充分溶解于50份自来水中，备用；
最后将含有亚氯酸钠、硫酸钠和硫酸钡的水溶液缓慢加至搅拌机中，充分混匀，备用。
步骤六：成型，将步骤五中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂混合物转移至模具中，获得目标产品。
《实施例3》芳香型固载颗粒状二氧化氯净化剂的配方组成
本实施例净化剂的配方组成为：碳酸钙10份，硫酸钙15份，硅酸二钙15份，硅酸三钙15份，粘土20份，二氧化硅5份，亚氯酸钠5份，香料1份，着色剂10份，硫酸钠1份，硫酸钡1份，淀粉5份。
具体制作步骤如下：
步骤一：备料，分别备取固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂。
固化剂选用粉末状的碳酸钙、硫酸钙、硅酸二钙、硅酸三钙、粘土、和二氧化硅，按重量比计，粉末状的碳酸钙、硫酸钙、硅酸二钙、硅酸三钙、粘土、和二氧化硅的配比为2:3:3:3:4:1；二氧化氯发生物选用粉末状亚氯酸钠；香料选用柠檬香粉末；着色剂选用无机颜料；填充剂选用淀粉、粉末状硫酸钠和粉末状硫酸钡，按重量计，淀粉、粉末状硫酸钠和粉末状硫酸钡的配比为5:1:1。
步骤二：研磨，将步骤一中得到的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别在研磨机上进行研磨；
步骤三：干燥，将步骤二制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别放入恒温干燥箱中进行干燥后备用，其中：
固化剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为50～90摄氏度，干燥时间为5～6小时；
二氧化氯发生物：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为50～70摄氏度，干燥时间为5～6小时；
香料：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为70～90摄氏度，干燥时间为5～6小时；
着色剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为70～90摄氏度，干燥时间为8～9小时；
填充剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为80～90摄氏度，干燥时间为7～8小时。
步骤四：过筛，将步骤三中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别进行过筛处理，获得颗粒度为40目的颗粒物；
步骤五：混合，将各个组分按比例进行计量，分别称取步骤四中的固化剂碳酸钙10份，硫酸钙15份，硅酸二钙15份，硅酸三钙15份，粘土20份，二氧化硅5份，亚氯酸钠5份，香料1份，着色剂10份，硫酸钠1份，硫酸钡1份、淀粉5份。
首先将固化剂碳酸钙、硫酸钙、硅酸二钙、硅酸三钙、粘土和二氧化硅依次放入混料机中进行充分混匀，再加入香料和着色剂，使其充分混匀，转移至搅拌机中，备用；
其次将亚氯酸钠、硫酸钠和硫酸钡充分溶解于50份自来水中，备用；
最后将含有亚氯酸钠、硫酸钠和硫酸钡的水溶液缓慢加至搅拌机中，充分混匀，备用。
步骤六：成型，将步骤五中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂混合物转移至模具中，获得目标产品。
《实施例4》芳香型固载颗粒状二氧化氯净化剂的二氧化氯释放速率测定
本实施案例中的检测方法，所有溶液是按照《中国药典2010版第二部》中的相关方法进行配置，二氧化氯的检测原理是以《生活饮用水标准检验方法-消毒剂指标》中碘量法测二氧化氯含量为基础，结合《消毒技术规范》中五步碘量法测定二氧化氯含量，衍生得到本专利中的二氧化氯检测方法。
4.1.硫代硫酸钠滴定液(0.05mol/L)的配置
取硫代硫酸钠13g与无水碳酸钠0.1g，加新沸过的冷水使其稀释定量至1000ml摇匀，放置一个月后过滤使用；
4.2.硫代硫酸钠标定液的配置
取120℃干燥至恒重的重铬酸钾0.15g，精密称定，至碘瓶中，加水50ml溶解，加碘化钾2.0g，轻轻震荡至溶解，加稀硫酸(小于或等于70％)40ml，摇匀密塞，在暗处放置10min，加水250ml稀释，用本液滴定至终点时，加淀粉指示剂3ml继续滴定至蓝色消失，而显示亮黄色，并将滴定的结果用空白实验校正。1ml硫代硫酸钠(0.1mol/L)相当于4.903mg重铬酸钾；
空白试验：不加基准物(重铬酸钾)，其他都添加，一般情况下以半滴0.02ml；
4.3.淀粉指示液的配置
取可溶性淀粉0.5g，加水5ml搅匀，缓慢倾入100ml沸水中，随加搅拌，继续煮沸2分钟，放冷，轻取上层清液，即的，本液应临用新制。
4.4.碘化钾淀粉指示剂的配置
取碘化钾0.2g，加入新制的淀粉指示液100ml使其溶解即得；
4.5.二氧化氯的释放速率检测
在测试瓶中加入碘化钾淀粉试剂50ml，将制备的颗粒状二氧化氯净化剂和市售的净化剂分别放置于不同测试瓶中央，之后进行密闭处理。待指示剂整体变蓝后，打开测试瓶取出指示剂4ml置于离心管中，缓慢滴加硫代硫酸钠溶液(0.01mol/L)至蓝色消失，分别记录硫代硫酸钠溶液的消耗量，对照组为指示剂溶液。
4.6.二氧化氯的检测原理及速率计算
二氧化氯与碘化钾的氧化还原反应：
在PH＝7时，2ClO2+3KI→3KClO2+I2；
硫代硫酸钠与碘的氧化还原反应，
I2+2Na2S2O3＝Na2S4O6+2NaI
二氧化氯释放速率计算公式：
v(ClO2)---二氧化氯释放速率，单位(ug/h)；
C----------硫代硫酸钠溶液的浓度(0.01mol/L)；
V1--------实验组硫代硫酸钠溶液的体积(ul)；
V0--------对照组硫代硫酸钠溶液的体积(ul)；
M--------二氧化氯的摩尔质量；
t----------释放时间(h)。
4.7.芳香型固载颗粒状二氧化氯净化剂的二氧化氯释放速率计算
根据4.6中的计算公式，用4.5中的数据计算分别获得本发明中的颗粒状净化剂与市售净化剂的二氧化氯释放速率，之后利用OriginPro8.0软件对实验数据进行处理，结果见图1。
Claims (10)
1.一种芳香型固载颗粒状免活化二氧化氯空气净化剂，其特征是，所述净化剂配方包括以下步骤：
步骤一，备料：分别称取适量的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂，原料重量份如下：
步骤二：研磨，将步骤一中得到的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别在研磨机上进行研磨；
步骤三：干燥，将步骤二制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别放入恒温干燥箱中进行干燥后备用；
步骤四：过筛，将步骤三中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂分别进行过筛处理，获得颗粒度为40～200目的颗粒物；
步骤五：混合，将步骤四中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂进行充分混合；
步骤六：成型，将步骤五中制得的固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂混合物，通过一定的方式制成不同形状的产品。
2.权利要求1所述的空气净化剂，其特征是，所述固化剂为：碳酸钙、硫酸钙、二氧化硅、凝灰岩、沸石、煤矸石、矿渣、粉煤、，硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、硅酸钠、铁铝酸四钙、粘土、铁矿粉、硅藻土、松香、松香甘油酯、有机硅、聚丙烯酸和果胶中的一种或多种组成的混合物。
3.权利要求1所述的空气净化剂，其特征是，所述二氧化氯发生物为：氯酸钾、氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸钠、亚氯酸钡中的一种或多种组成的混合物。
4.权利要求1所述的空气净化剂，其特征是，所述香料为：粉末葡萄香精、薰衣草香精、柠檬香精、甘草香精、玫瑰香精中的一种或多种组成的混合物。
5.权利要求1所述的空气净化剂，其特征是，所述着色剂为：无机颜料和/或有机颜料中的一种或两种组成的混合物。
6.权利要求1所述的空气净化剂，其特征是，所述填充剂为：淀粉、硫酸钠、氯化钙、β-环糊精、碳酸氢钠中的一种或多种组成的混合物。
7.权利要求1所述的空气净化剂，其特征是：所述固化剂、二氧化氯发生物、香料、着色剂和填充剂的干燥步骤为：
固化剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为50～90摄氏度，干燥时间为5～6小时；
二氧化氯发生物：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为50～70摄氏度，干燥时间为5～6小时；
香料：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为70～90摄氏度，干燥时间为5～6小时；
着色剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为70～90摄氏度，干燥时间为8～9小时；
填充剂：将恒温干燥箱中的干燥温度设定为80～90摄氏度，干燥时间为7～8小时。
8.权利要求1所述的空气净化剂，其特征是，所述成型形状为：球体、棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台和/或不规则几何体中的一种或多种。
9.权利要求1～8所述的空气净化剂，其特征是，所述净化剂配方，由着色剂和填充剂中的一种或多种，与固化剂、香料和二氧化氯发生物组成。
10.权利要求1～9所述的空气净化剂，其特征是，所述净化剂适用范围为：卧室、客厅、厨房、卫生间、车内、空调、学校、商场、人群中的一个或者多个区域内。
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