CN111955480A - 一种水处理杀菌剂 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种水处理杀菌剂，涉及水处理的技术领域，包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮10～20份、硫酸铜1～3份、溴化十二烷基二甲基苄基铵2～10份、水溶性甾醇油1～5份、二碘甲基对甲基苯砜2～6份、水80～100份、乙醇10～20份、消泡剂0.05～0.1份以及稳定剂0.02～0.06份。本申请具有改善单一非氧化性杀菌剂杀菌率低的缺陷的效果。
Description
技术领域
本申请涉及水处理的技术领域，尤其是涉及一种水处理杀菌剂。
背景技术
循环水系统是一个特殊而复杂的生态环境，适合于多种微生物的生长。微生物的生长会导致冷却塔池布满绿色的藻类、冷却水管内部生成大量的粘泥物，藻类与粘泥物都会造成设备管道堵塞、腐蚀，影响换热器的换热效率以及导致水质恶化，给工业生产造成了巨大的经济损失。因此，在循环水系统中通常使用杀菌剂杀灭或抑制微生物的生长。
水处理杀菌剂是一类能抑制水中菌藻和微生物的滋长，以防止形成微生物粘泥而避免粘泥对系统造成危害的化学药品。水处理杀菌剂包括：①氧化性杀菌剂，如氯气、次氯酸钠、漂白粉、臭氧、氯胺等；②非氧化性杀菌剂，如氯化十二烷基二甲基苄基铵、溴化十二烷基二甲基苄基铵、二硫氰基甲烷等；③重金属化合物，如氧化汞、氯化汞、氟化汞等；④粘泥杀菌剂，如松香胺、过氧化氢、又胍聚合物等。其中的非氧化性杀菌剂不是以氧化作用杀死微生物，而是以致毒作用于微生物的特殊部位，因而，它不受水中还原物质的影响，也不受水质pH的影响，具有良好的持久性。但目前所使用的非氧化性杀菌剂以单一杀菌剂为主，单一杀菌剂的杀菌率低，且长时间使用会使生物产生抗药性，导致杀菌效果降低。
发明内容
为了改善单一非氧化性杀菌剂杀菌率低的缺陷，本申请提供一种水处理杀菌剂。
本申请提供一种水处理杀菌剂，采用如下的技术方案：
一种水处理杀菌剂，包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮10～20份、硫酸铜1～3份、溴化十二烷基二甲基苄基铵2～10份、水溶性甾醇油1～5份、二碘甲基对甲基苯砜2～6份、水80～100份、乙醇10～20份、消泡剂0.05～0.1份以及稳定剂0.02～0.06份。
通过采用上述技术方案，异噻唑啉酮与溴化十二烷基二甲基苄基铵具有良好的协同作用，两者配合使用可改善杀菌剂杀菌率低、杀菌性能不稳定的缺陷；甾醇油是植物纤维中的主要抗菌成分，性质温和、无毒环保；二碘甲基对甲基苯砜性质稳定，杀菌效果持久，适用于多种类型菌种的抑制与杀灭。上述配方各组分之间具有一定的协同配合作用，共同作用于循环水中，具有杀菌时间久、杀菌效率高的特点。
优选的，所述杀菌剂的制备方法为：1)从总水中取90％水加入反应釜中，在搅拌状态下依次将乙醇、异噻唑啉酮、硫酸铜、溴化十二烷基二甲基苄基铵、水溶性甾醇油、二碘甲基对甲基苯砜、消泡剂以及稳定剂抽入反应釜中，最后再将余量水抽入反应釜；2)物料抽毕搅拌30～40min，待混合液澄清透明，制得杀菌剂。
通过采用上述技术方案，先从总水中抽取90％水用于溶解各组分，乙醇的添加用于增大二碘甲基对甲基苯砜在水中的溶解率；剩余10％水最后抽入反应釜，一方面是对反应釜中水溶剂的补充，另一方面具有清洗抽管的作用。
优选的，所述杀菌剂中还包括有羟基乙叉二膦酸5份与松香胺2份。
通过采用上述技术方案，羟基乙叉二膦酸可与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，可以溶解金属表面的氧化物，具有优异的阻垢缓蚀作用，与松香胺复配使用，两者具有良好的协同作用，可显著延缓循环水内污垢的形成速率。
优选的，所述杀菌剂被包覆于中空纳米水溶性颗粒内，所述中空纳米水溶性颗粒的壳体材料为壳聚糖改性聚丙烯酰胺。
通过采用上述技术方案，壳聚糖改性聚丙烯酰胺材料在循环水中会逐渐溶解，包覆于其中的杀菌剂会逐渐暴露分散在循环水中，从而为循环水提供持久的杀菌性能；壳聚糖改性聚丙烯酰胺材料本身具有良好的絮凝性能，其溶解于循环水中后可与其中的难溶性微粒作用形成络合物，从而起到清洁水质除菌的作用。
优选的，所述壳聚糖改性聚丙烯酰胺的制备方法为：1)将3份重量份的壳聚糖溶于10份重量份的去离子水中；2)将溶解液与25份重量份的聚丙烯酰胺胶体共混，搅拌20min后加入0.07份重量份的过硫酸钾，在氮气气氛下恒温搅拌反应8h，搅拌温度为35℃，制得反应料；3)反应料置于室温下自然冷却18h，制得粗成品；4)用过量的乙醇溶剂对粗成品进行沉淀分离，干燥后制得粗改性物；5)以丙酮为提取剂将粗改性物置于索氏抽提器中提取8h以除去均聚物，真空干燥后得壳聚糖改性聚丙烯酰胺。
优选的，所述壳聚糖改性聚丙烯酰胺的制备方法为：1)将5份重量份的壳聚糖溶于15份重量份的去离子水中；2)将溶解液与30份重量份的聚丙烯酰胺胶体共混，再将2份重量份的双癸基二甲基溴化铵加入共混物中，搅拌20min后加入0.1份重量份的过硫酸钾，在氮气气氛下恒温搅拌反应8h，搅拌温度为35℃，制得反应料；3)反应料置于室温下自然冷却18h，制得粗成品；4)对粗成品进行造粒、筛分处理，制得壳聚糖改性聚丙烯酰胺。
通过采用上述技术方案，双癸基二甲基溴化铵具有良好的剥壁性能，可使附着在容器内壁的粘泥脱离，使用该组分对聚丙烯酰胺进行改性，使得壳聚糖改性聚丙烯酰胺溶解在水中后不仅具有良好的絮凝性能，还具有一定的粘泥剥落性能，从而加强水质清洁除菌效果。
优选的，所述消泡剂为氟化烷基磷酸酯。
通过采用上述技术方案，氟化烷基磷酸酯适合于在液体剪切力较小、发泡能力较温和的条件下使用，其制备原料易得、环保性能高、生产成本低，因此选用氟化烷基磷酸酯作为本申请配方的消泡剂使用。
优选的，所述稳定剂为三聚磷酸钠。
通过采用上述技术方案，三聚磷酸钠具有螯合、悬浮、分散、pH缓冲等作用，且其成本低廉、无毒环保，因此选用三聚磷酸钠作为本申请配方的稳定剂使用。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请配方各组分之间具有一定的协同配合作用，共同作用于循环水中，具有杀菌时间久、杀菌效率高的特点；
2.羟基乙叉二膦酸可与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，可以溶解金属表面的氧化物，具有优异的阻垢缓蚀作用，与松香胺复配使用，两者具有良好的协同作用，可显著延缓循环水内污垢的形成速率；
3.壳聚糖改性聚丙烯酰胺材料在循环水中会逐渐溶解，包覆于其中的杀菌剂会逐渐暴露分散在循环水中，从而为循环水提供持久的杀菌性能。
具体实施方式
本申请实施例公开一种水处理杀菌剂。
实施例1
杀菌剂包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮15份、硫酸铜2份、溴化十二烷基二甲基苄基铵6份、水溶性甾醇油3份、二碘甲基对甲基苯砜4份、水90份、乙醇15份、氟化烷基磷酸酯0.075份以及三聚磷酸钠0.04份；
杀菌剂的制备方法为：1)从总水中取90％水加入反应釜中，在搅拌状态下依次将乙醇、异噻唑啉酮、硫酸铜、溴化十二烷基二甲基苄基铵、水溶性甾醇油、二碘甲基对甲基苯砜、氟化烷基磷酸酯以及三聚磷酸钠抽入反应釜中，最后再将余量水抽入反应釜；2)物料抽毕搅拌35min，待混合液澄清透明，制得杀菌剂。
实施例2
杀菌剂包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮10份、硫酸铜1份、溴化十二烷基二甲基苄基铵2份、水溶性甾醇油1份、二碘甲基对甲基苯砜2份、水80份、乙醇10份、氟化烷基磷酸酯0.05份以及三聚磷酸钠0.02份；
杀菌剂的制备方法为：1)从总水中取90％水加入反应釜中，在搅拌状态下依次将乙醇、异噻唑啉酮、硫酸铜、溴化十二烷基二甲基苄基铵、水溶性甾醇油、二碘甲基对甲基苯砜、氟化烷基磷酸酯以及三聚磷酸钠抽入反应釜中，最后再将余量水抽入反应釜；2)物料抽毕搅拌30min，待混合液澄清透明，制得杀菌剂。
实施例3
杀菌剂包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮20份、硫酸铜3份、溴化十二烷基二甲基苄基铵10份、水溶性甾醇油5份、二碘甲基对甲基苯砜6份、水100份、乙醇20份、氟化烷基磷酸酯0.1份以及三聚磷酸钠0.06份；
杀菌剂的制备方法为：1)从总水中取90％水加入反应釜中，在搅拌状态下依次将乙醇、异噻唑啉酮、硫酸铜、溴化十二烷基二甲基苄基铵、水溶性甾醇油、二碘甲基对甲基苯砜、氟化烷基磷酸酯以及三聚磷酸钠抽入反应釜中，最后再将余量水抽入反应釜；2)物料抽毕搅拌40min，待混合液澄清透明，制得杀菌剂。
实施例4
杀菌剂包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮15份、硫酸铜2份、溴化十二烷基二甲基苄基铵6份、水溶性甾醇油3份、二碘甲基对甲基苯砜4份、水90份、乙醇15份、松香胺3份、氟化烷基磷酸酯0.075份以及三聚磷酸钠0.04份；
杀菌剂的制备方法为：1)从总水中取90％水加入反应釜中，在搅拌状态下依次将乙醇、异噻唑啉酮、硫酸铜、溴化十二烷基二甲基苄基铵、水溶性甾醇油、二碘甲基对甲基苯砜、松香胺、氟化烷基磷酸酯以及三聚磷酸钠抽入反应釜中，最后再将余量水抽入反应釜；2)物料抽毕搅拌35min，待混合液澄清透明，制得杀菌剂。
实施例5
杀菌剂包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮15份、硫酸铜2份、溴化十二烷基二甲基苄基铵6份、羟基乙叉二膦酸7份、水溶性甾醇油3份、二碘甲基对甲基苯砜4份、水90份、乙醇15份、氟化烷基磷酸酯0.075份以及三聚磷酸钠0.04份；
杀菌剂的制备方法为：1)从总水中取90％水加入反应釜中，在搅拌状态下依次将乙醇、异噻唑啉酮、硫酸铜、溴化十二烷基二甲基苄基铵、羟基乙叉二膦酸、水溶性甾醇油、二碘甲基对甲基苯砜、氟化烷基磷酸酯以及三聚磷酸钠抽入反应釜中，最后再将余量水抽入反应釜；2)物料抽毕搅拌35min，待混合液澄清透明，制得杀菌剂。
实施例6
杀菌剂包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮15份、硫酸铜2份、溴化十二烷基二甲基苄基铵6份、羟基乙叉二膦酸7份、水溶性甾醇油3份、二碘甲基对甲基苯砜4份、水90份、乙醇15份、松香胺3份、氟化烷基磷酸酯0.075份以及三聚磷酸钠0.04份；
杀菌剂的制备方法为：1)从总水中取90％水加入反应釜中，在搅拌状态下依次将乙醇、异噻唑啉酮、硫酸铜、溴化十二烷基二甲基苄基铵、羟基乙叉二膦酸、水溶性甾醇油、二碘甲基对甲基苯砜、松香胺、氟化烷基磷酸酯以及三聚磷酸钠抽入反应釜中，最后再将余量水抽入反应釜；2)物料抽毕搅拌35min，待混合液澄清透明，制得杀菌剂。
实施例7
本实施例与实施例1的不同之处在于，杀菌剂被包覆于中空纳米水溶性颗粒内，中空纳米水溶性颗粒的壳体材料为壳聚糖改性聚丙烯酰胺；
壳聚糖改性聚丙烯酰胺的制备方法为：1)将3份重量份的壳聚糖溶于10份重量份的去离子水中；2)将溶解液与25份重量份的聚丙烯酰胺胶体共混，搅拌20min后加入0.07份重量份的过硫酸钾，在氮气气氛下恒温搅拌反应8h，搅拌温度为35℃，制得反应料；3)反应料置于室温下自然冷却18h，制得粗成品；4)用过量的乙醇溶剂对粗成品进行沉淀分离，干燥后制得粗改性物；5)以丙酮为提取剂将粗改性物置于索氏抽提器中提取8h以除去均聚物，真空干燥后得壳聚糖改性聚丙烯酰胺。
实施例8
本实施例与实施例1的不同之处在于，杀菌剂被包覆于中空纳米水溶性颗粒内，中空纳米水溶性颗粒的壳体材料为壳聚糖改性聚丙烯酰胺；
壳聚糖改性聚丙烯酰胺的制备方法为：1)将5份重量份的壳聚糖溶于15份重量份的去离子水中；2)将溶解液与30份重量份的聚丙烯酰胺胶体共混，再将2份重量份的双癸基二甲基溴化铵加入共混物中，搅拌20min后加入0.1份重量份的过硫酸钾，在氮气气氛下恒温搅拌反应8h，搅拌温度为35℃，制得反应料；3)反应料置于室温下自然冷却18h，制得粗成品；4)对粗成品进行造粒、筛分处理，制得壳聚糖改性聚丙烯酰胺。
实施例9
本实施例与实施例6的不同之处在于，杀菌剂被包覆于中空纳米水溶性颗粒内，中空纳米水溶性颗粒的壳体材料为壳聚糖改性聚丙烯酰胺；
壳聚糖改性聚丙烯酰胺的制备方法同实施例7。
实施例10
本实施例与实施例6的不同之处在于，杀菌剂被包覆于中空纳米水溶性颗粒内，中空纳米水溶性颗粒的壳体材料为壳聚糖改性聚丙烯酰胺；
壳聚糖改性聚丙烯酰胺的制备方法同实施例8。
对比例1
一种水处理杀菌剂，包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮15份、硫酸铜2份、溴化十二烷基二甲基苄基铵6份、二碘甲基对甲基苯砜4份、水90份、乙醇15份、氟化烷基磷酸酯0.075份以及三聚磷酸钠0.04份；
杀菌剂的制备方法为：1)从总水中取90％水加入反应釜中，在搅拌状态下依次将乙醇、异噻唑啉酮、硫酸铜、溴化十二烷基二甲基苄基铵、二碘甲基对甲基苯砜、氟化烷基磷酸酯以及三聚磷酸钠抽入反应釜中，最后再将余量水抽入反应釜；2)物料抽毕搅拌35min，待混合液澄清透明，制得杀菌剂。
对比例2
杀菌剂包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮15份、硫酸铜2份、溴化十二烷基二甲基苄基铵6份、水溶性甾醇油3份、水90份、乙醇15份、氟化烷基磷酸酯0.075份以及三聚磷酸钠0.04份；
杀菌剂的制备方法为：1)从总水中取90％水加入反应釜中，在搅拌状态下依次将乙醇、异噻唑啉酮、硫酸铜、溴化十二烷基二甲基苄基铵、水溶性甾醇油、氟化烷基磷酸酯以及三聚磷酸钠抽入反应釜中，最后再将余量水抽入反应釜；2)物料抽毕搅拌35min，待混合液澄清透明，制得杀菌剂。
对比例3
杀菌剂包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮15份、硫酸铜2份、溴化十二烷基二甲基苄基铵6份、水90份、乙醇15份、氟化烷基磷酸酯0.075份以及三聚磷酸钠0.04份；杀菌剂的制备方法为：1)从总水中取90％水加入反应釜中，在搅拌状态下依次将乙醇、异噻唑啉酮、硫酸铜、溴化十二烷基二甲基苄基铵、氟化烷基磷酸酯以及三聚磷酸钠抽入反应釜中，最后再将余量水抽入反应釜；2)物料抽毕搅拌35min，待混合液澄清透明，制得杀菌剂。
性能检测试验
对由实施例1-10以及对比例1-3的配方制备的杀菌剂进行取样，并对样品进行以下性能检测试验。
1、杀菌灭藻性能检测
1)试验方法：37℃恒温条件下，在培养皿中培养多份细菌悬浮液，并将样品加入到细菌悬浮液中充分摇晃；
2)试验结果：样品未放入培养皿之前记录初始菌落数，分别在第6h、第24h以及第7d取样，显微镜下统计菌落数，以计算出样品的杀菌率，并将检测结果记录在表1中。
表1
2、阻垢缓蚀性能检测
参照GB/T 16632—2008《水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法》对样品的阻垢缓蚀性能进行检测，并将检测结果记录在表2中。
表2
3、检测试验数据分析
由表1、表2中的检测试验数据可知：
1)实施例1～3改变了杀菌剂配方中各组分之间的添加量，杀菌剂6h内杀菌效率即可达到84％以上，24h杀菌率可达到96％以上，7d后杀菌率依然保持在80％以上，阻垢率在90％以上，说明该杀菌剂具有良好的杀菌效果，且杀菌功效持续时间久，并具有良好的阻垢缓蚀性能；
2)实施例4～6与实施例1的区别在于分别添加了松香胺、羟基乙叉二膦酸以及同时添加了两者，试验数据显示三组杀菌剂的杀菌效果以及阻垢缓蚀性能均有所提升，说明松香胺、羟基乙叉二膦酸的添加对于提升杀菌剂的性能具有明显的促进作用；实施例6的杀菌剂的杀菌性能以及缓蚀阻垢性能优于实施例4与实施例5，说明松香胺与羟基乙叉二膦酸同时添加具有一定的协同作用，且与杀菌剂各组分之间的配合具有协效作用；
3)实施例7～10与实施例1的区别在于杀菌剂被包覆在中空纳米水溶性颗粒内；由实施例7、实施例9与实施例1的数据对比可知，包覆在中空纳米水溶性颗粒中的杀菌剂的杀菌效果以及阻垢缓蚀作用更强，这说明中空纳米水溶性颗粒具有提高杀菌剂分散均匀度、杀菌持久性的作用，再加上中空纳米水溶性颗粒的壳体材料本身具有一定的絮凝、杀菌、阻垢作用，从而提高了产品的整体杀菌阻垢性能；实施例8与实施例10相较于实施例7与实施例9的壳体材料不同，壳体中加入了具有良好剥壁性能的双癸基二甲基溴化铵，从而进一步提升了产品的整体杀菌性能与缓蚀性能；实施例7与实施例8相较于实施例9与实施例10的配方组分中不含有松香胺与羟基乙叉二膦酸，其杀菌性能相较于实施例9与实施例10的杀菌性能更弱，说明中空纳米水溶性颗粒的设置对杀菌剂的杀菌性能不产生负面作用；
4)对比例1～3与实施例1的区别在于分别删除配方组分中的水溶性甾醇油、二碘甲基对甲基苯砜以及同时删除这两种组分，三组对比例中杀菌剂的杀菌性能与阻垢性能均呈现明显的下降趋势，说明以上两种组分对于提升杀菌剂的杀菌阻垢性能具有明显的促进作用。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水处理杀菌剂，包括以下重量份的组分：异噻唑啉酮10～20份、硫酸铜1～3份、溴化十二烷基二甲基苄基铵2～10份、水溶性甾醇油1～5份、二碘甲基对甲基苯砜2～6份、水80～100份、乙醇10～20份、消泡剂0.05～0.1份以及稳定剂0.02～0.06份。
2.根据权利要求1所述的一种水处理杀菌剂，其特征在于：所述杀菌剂的制备方法为：1）从总水中取90%水加入反应釜中，在搅拌状态下依次将乙醇、异噻唑啉酮、硫酸铜、溴化十二烷基二甲基苄基铵、水溶性甾醇油、二碘甲基对甲基苯砜、消泡剂以及稳定剂抽入反应釜中，最后再将余量水抽入反应釜；2）物料抽毕搅拌30～40min，待混合液澄清透明，制得杀菌剂。
3.根据权利要求1所述的一种水处理杀菌剂，其特征在于：所述杀菌剂中还包括有羟基乙叉二膦酸5份与松香胺2份。
4.根据权利要求1所述的一种水处理杀菌剂，其特征在于：所述杀菌剂被包覆于中空纳米水溶性颗粒内，所述中空纳米水溶性颗粒的壳体材料为壳聚糖改性聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求4所述的一种水处理杀菌剂，其特征在于：所述壳聚糖改性聚丙烯酰胺的制备方法为：1）将3份重量份的壳聚糖溶于10份重量份的去离子水中；2）将溶解液与25份重量份的聚丙烯酰胺胶体共混，搅拌20min后加入0.07份重量份的过硫酸钾，在氮气气氛下恒温搅拌反应8h，搅拌温度为35℃，制得反应料；3）反应料置于室温下自然冷却18h，制得粗成品；4）用过量的乙醇溶剂对粗成品进行沉淀分离，干燥后制得粗改性物；5）以丙酮为提取剂将粗改性物置于索氏抽提器中提取8h以除去均聚物，真空干燥后得壳聚糖改性聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求4所述的一种水处理杀菌剂，其特征在于：所述壳聚糖改性聚丙烯酰胺的制备方法为：1）将5份重量份的壳聚糖溶于15份重量份的去离子水中；2）将溶解液与30份重量份的聚丙烯酰胺胶体共混，再将2份重量份的双癸基二甲基溴化铵加入共混物中，搅拌20min后加入0.1份重量份的过硫酸钾，在氮气气氛下恒温搅拌反应8h，搅拌温度为35℃，制得反应料；3）反应料置于室温下自然冷却18h，制得粗成品；4）对粗成品进行造粒、筛分处理，制得壳聚糖改性聚丙烯酰胺。
7.根据权利要求1所述的一种水处理杀菌剂，其特征在于：所述消泡剂为氟化烷基磷酸酯。
8.根据权利要求1所述的一种水处理杀菌剂，其特征在于：所述稳定剂为三聚磷酸钠。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201120 |
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