阅读说明：本技术 一种长效灭菌剂的制备方法 (Preparation method of long-acting sterilizing agent ) 是由 钟洁龙 洪铭杰 周建兰 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种长效灭菌剂的制备方法,按如下步骤进行：S1,取二氧化氯母体、缓冲剂与水进行混合,并搅拌至二氧化氯母体完全溶解,形成二氧化氯母体溶液；S2,将激活剂加入所述二氧化氯母体溶液中搅拌反应10～15分钟；S3,加入催化剂,继续反应至第80～100分钟时加入二次激活剂进行二阶反应,继续反应至第170～190分钟时,再加入二次激活剂进行三阶反应,其中,上述原料的重量百分比含量范围如下：二氧化氯母体10%～25%；缓冲剂1%～10%；激活剂5%～15%；催化剂0%～6%；二次激活剂0.02%～0.08%；余量为水。本发明具有灭菌效果佳；存放稳定性佳；灭菌效果持续长久；产生的二氧化氯纯度高；绿色环保,制备成本低等优点。(The invention discloses a preparation method of a long-acting sterilizing agent, which comprises the following steps: s1, mixing the chlorine dioxide parent substance, the buffering agent and water, and stirring until the chlorine dioxide parent substance is completely dissolved to form a chlorine dioxide parent substance solution; s2, adding an activator into the chlorine dioxide parent solution, and stirring and reacting for 10-15 minutes; s3, adding a catalyst, continuing to react for 80-100 minutes, adding a secondary activator to perform a second-order reaction, continuing to react for 170-190 minutes, and then adding the secondary activator to perform a third-order reaction, wherein the weight percentage content ranges of the raw materials are as follows: 10 to 25 percent of chlorine dioxide parent substance; 1% -10% of buffering agent; 5 to 15 percent of activating agent; 0 to 6 percent of catalyst; 0.02 to 0.08 percent of secondary activator; the balance being water. The invention has good sterilization effect; the storage stability is good; the sterilization effect lasts for a long time; the purity of the generated chlorine dioxide is high; green and environment-friendly, low preparation cost and the like.)

一种长效灭菌剂的制备方法

技术领域

本发明涉及杀菌剂，具体为一种长效杀菌剂的制备方法。

背景技术

二氧化氯灭菌剂是国际公认的灭菌剂，可用于医疗卫生、食品加工中的消毒灭菌以及环境、饮水和工业循环及污水处理等方面灭菌消毒，是国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。

现有制备二氧化氯的方法激活率低，生成除了二氧化氯，还含有氯酸盐、亚氯酸盐、氯气等副产物，导致生成物中二氧化氯浓度低于30%，且所生成的二氧化氯水溶液稳定性极差，容易逸散和发生歧化反应，导致二氧化氯水溶液中二氧化氯浓度快速降低，严重影响产品有效性，且保存时间短，只能现配现用，使用便捷性差。

为解决上述问题，迫切需要研发一种提高二氧化氯浓度，稳定性佳，保存时间长，有效时间长，灭菌效果好的长效杀菌剂制备方法。

发明内容

本发明提供了一种长效灭菌剂的制备方法，解决现有技术制备得到二氧化氯的浓度低，稳定性长，保存时间短，有效时间短且灭菌效果差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种长效杀菌剂的制备方法，按如下步骤进行：S1，取二氧化氯母体、缓冲剂与水进行混合，并搅拌至二氧化氯母体完全溶解，形成二氧化氯母体溶液；

S2，将激活剂加入所述二氧化氯母体溶液中搅拌反应10～15分钟；

S3，加入催化剂，继续反应至第80～100分钟时加入二次激活剂进行二阶反应，继续反应至第170～190分钟时，再加入二次激活剂进行三阶反应。

其中，上述原料的重量百分比含量范围如下：

二氧化氯母体 10%～25%

缓冲剂 1%～10%

激活剂 5%～15%

催化剂 0%～6%

二次激活剂 0.02%～0.08%

余量为水。

本发明以激活剂与二氧化氯母体反应生成二氧化氯，同时通过加入催化剂加快反应进程，实现快速生成和释放二氧化氯，添加缓冲剂可提高二氧化氯在溶液中的稳定性，保证二氧化氯浓度达到灭菌要求，为进一步提高反应过程中电子稳定性，在反应进程第80～100分钟时加入二次激活剂，进一步说明二次激活剂为导电性材料，提高化学反应激活度，保证化学电动势处于活跃的状态，产生高激活率，同时提高反应电子的稳定性，实现长时间稳定反应生成二氧化氯，且二氧化氯在生成过程中不容易发生歧化反应，减少氯酸盐、亚氯酸盐、氯气等副产物的产生，从而提高溶液中二氧化氯浓度，保证其灭菌效果。

进一步地，所述各个原料的重量百分比含量如下：

二氧化氯母体 12%～23%

缓冲剂 3%～8%

激活剂 7%～12%

催化剂 0.5%～3%

二次激活剂 0.04%～0.06%

余量为水。

在此配比范围内制备得到的二氧化氯灭菌剂稳定性佳，且由于二次激活剂的加入，且二次激活剂为导电性材料，使二氧化氯的化学反应过程中电子安定性提高，保证化学电势处于活跃状态，提高激活度，有效避免二氧化氯发生歧化反应降低浓度，从而提高制备得到的灭菌剂溶液稳定性，保证二氧化氯浓度。

进一步地，所述各个原料的重量百分比含量如下：

二氧化氯母体 20%

缓冲剂 5%

激活剂 10%

催化剂 3%

二次激活剂 0.06%

余量为水。

各物料按照此比例反应制备得到的二氧化氯灭菌剂稳定性佳，且由于二次激活剂的加入，且二次激活剂为导电性材料，使二氧化氯的化学反应过程中电子安定性提高，保证化学电势处于活跃状态，产生高激活率，提高激活度，有效避免二氧化氯发生歧化反应降低浓度，从而提高制备得到的灭菌剂溶液稳定性，保证二氧化氯浓度。

进一步地，所述二阶反应中二次激活剂的添加量占二次激活剂总添加重量的30%～50%。在反应进行至约1/3时，添加二次激活剂可有效提高电子安定性，减少生成二氧化氯发生歧化反应，并提高激活率，保证二氧化氯母体充分反应生成二氧化氯，余下的二次激活剂则在三阶反应时添加，提高电子安定性，使二氧化氯不容易发生歧化反应，从而提高二氧化氯的溶液稳定性。

进一步地，所述二氧化氯母体为氯酸钠或亚氯酸钠中任意一种。氯酸钠或亚氯酸钠容易采购获得，价格低廉，且反应得到的二氧化氯纯度高。

进一步地，所述缓冲剂为磷酸氢二钠和柠檬酸的混合物，所述磷酸氢二钠和柠檬酸的比例范围为1:2～3:4。缓冲剂为二氧化氯提供稳定的溶液环境，提高二氧化氯的溶液稳定性。

进一步地，所述激活剂为山梨酸、苯甲酸、柠檬酸、草酸或次氯酸钠中的一种或多种。上述组分作为激活剂具有良好的化学稳定性，与二氧化氯母体反应生成二氧化氯。

进一步地，所述催化剂为四氯钯酸钠。四氯钯酸钠作为催化剂有效提高反应速度，快速得到二氧化氯。

进一步地，所述二次激活剂为纳米有机硅、无机硅中任意一种或两种混合。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

第一、灭菌效果佳；本发明制备得到以二氧化氯作为主要灭菌成分的灭菌剂，能有效杀灭大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有害细菌，灭菌效果佳；

第二、存放稳定性佳；本发明通过添加导电性材料进行二阶反应和三阶反应，通过导电性材料提高电子安定性，减少二氧化氯发生歧化反应，从而提高二氧化氯在溶液中的稳定性，使存放稳定性更佳；

第三、二氧化氯浓度高且有害物质少；本发明通过加入催化剂加速二氧化氯生成速度，实现二氧化氯快速释放，同时通过添加具有导电性能的二次激活材料使其在二阶反应和三阶反应中化学电动势被激发，使其一直处于活跃状态，保证物料充分反应生成二氧化氯且减少亚氯酸盐、氯酸盐等对人体有害杂质产生，提高二氧化氯的纯度和浓度，使其灭菌效果持续长久。

第四、绿色环保，制备成本低；本发明所用组分均对环境无害，不会残留影响人体健康，且均容易购买获取，价格低廉，制备成本低，且工艺流程简单，成本较低，适合规模化生产。

具体实施方式

实施例1

一种长效灭菌剂的制备方法，按如下步骤进行：

S1，取二氧化氯母体、缓冲剂与水进行混合，并搅拌至二氧化氯母体完全溶解，形成二氧化氯母体溶液；

S2，将激活剂加入所述二氧化氯母体溶液中搅拌反应10分钟，搅拌温度条件为常温；

S3，加入催化剂，继续反应至第80分钟时加入二次激活剂进行二阶反应，其中二次激活剂的添加量占二次激活剂总添加量的30%，继续反应至第170分钟时，再加入余量二次激活剂进行三阶反应。

其中，上述原料的重量百分比含量范围如下：

二氧化氯母体 10%

缓冲剂 5%

激活剂 7%

催化剂 3%

二次激活剂 0.03%

余量为水。

二氧化氯母体为氯酸钠，缓冲剂为磷酸氢二钠和柠檬酸的混合物，所述磷酸氢二钠和柠檬酸的比例为1:2；激活剂为山梨酸；催化剂为四氯钯酸钠；二次激活剂为纳米有机硅。

实施例2

一种长效灭菌剂的制备方法，按如下步骤进行：

S1，取二氧化氯母体、缓冲剂与水进行混合，并搅拌至二氧化氯母体完全溶解，形成二氧化氯母体溶液；

S2，将激活剂加入所述二氧化氯母体溶液中搅拌反应14分钟，搅拌温度条件为常温；

S3，加入催化剂，继续反应至第85分钟时加入二次激活剂进行二阶反应，其中二次激活剂的添加量占二次激活剂总添加量的45%，继续反应至第180分钟时，再加入余量二次激活剂进行三阶反应。

其中，上述原料的重量百分比含量范围如下：

二氧化氯母体 14%

缓冲剂 8%

激活剂 10%

催化剂 5%

二次激活剂 0.07%

余量为水。

二氧化氯母体为亚氯酸钠，缓冲剂为磷酸氢二钠和柠檬酸的混合物，所述磷酸氢二钠和柠檬酸的比例为3:4；激活剂为苯甲酸；催化剂为四氯钯酸钠；二次激活剂为无机硅。

实施例3

一种长效灭菌剂的制备方法，按如下步骤进行：

S1，取二氧化氯母体、缓冲剂与水进行混合，并搅拌至二氧化氯母体完全溶解，形成二氧化氯母体溶液；

S2，将激活剂加入所述二氧化氯母体溶液中搅拌反应12分钟，搅拌温度条件为常温；

S3，加入催化剂，继续反应至第90分钟时加入二次激活剂进行二阶反应，其中二次激活剂的添加量占二次激活剂总添加量的35%，继续反应至第190分钟时，再加入余量二次激活剂进行三阶反应。

其中，上述原料的重量百分比含量范围如下：

二氧化氯母体 23%

缓冲剂 3%

激活剂 7%

催化剂 2%

二次激活剂 0.04%

余量为水。

二氧化氯母体为氯酸钠，缓冲剂为磷酸氢二钠和柠檬酸的混合物，所述磷酸氢二钠和柠檬酸的比例为2:3；激活剂为草酸；催化剂为四氯钯酸钠；二次激活剂为纳米有机硅。

实施例4

一种长效灭菌剂的制备方法，按如下步骤进行：

S1，取二氧化氯母体、缓冲剂与水进行混合，并搅拌至二氧化氯母体完全溶解，形成二氧化氯母体溶液；

S2，将激活剂加入所述二氧化氯母体溶液中搅拌反应10分钟，搅拌温度条件为常温；

S3，加入催化剂，继续反应至第85分钟时加入二次激活剂进行二阶反应，其中二次激活剂的添加量占二次激活剂总添加量的50%，继续反应至第180分钟时，再加入余量二次激活剂进行三阶反应。

其中，上述原料的重量百分比含量范围如下：

二氧化氯母体 20%

缓冲剂 5%

激活剂 10%

催化剂 3%

二次激活剂 0.06%

余量为水。

二氧化氯母体为亚氯酸钠，缓冲剂为磷酸氢二钠和柠檬酸的混合物，所述磷酸氢二钠和柠檬酸的比例为1:2；激活剂为次氯酸钠；催化剂为四氯钯酸钠；二次激活剂为纳米有机硅。

实施例5

一种长效灭菌剂的制备方法，按如下步骤进行：

S1，取二氧化氯母体、缓冲剂与水进行混合，并搅拌至二氧化氯母体完全溶解，形成二氧化氯母体溶液；

S2，将激活剂加入所述二氧化氯母体溶液中搅拌反应15分钟，搅拌温度条件为常温；

S3，加入催化剂，继续反应至第85分钟时加入二次激活剂进行二阶反应，其中二次激活剂的添加量占二次激活剂总添加量的40%，继续反应至第180分钟时，再加入余量二次激活剂进行三阶反应。

其中，上述原料的重量百分比含量范围如下：

二氧化氯母体 20%

缓冲剂 5%

激活剂 10%

催化剂 0%

二次激活剂 0.06%

余量为水。

二氧化氯母体为亚氯酸钠，缓冲剂为磷酸氢二钠和柠檬酸的混合物，所述磷酸氢二钠和柠檬酸的比例为1:2；激活剂为次氯酸钠；二次激活剂为纳米有机硅。

对比例

一种长效灭菌剂的制备方法，按如下步骤进行：

S1，取二氧化氯母体、缓冲剂与水进行混合，并搅拌至二氧化氯母体完全溶解，形成二氧化氯母体溶液；

S2，将激活剂加入所述二氧化氯母体溶液中搅拌反应10分钟，搅拌温度条件为常温；

S3，加入催化剂继续搅拌反应。

其中，上述原料的重量百分比含量范围如下：

二氧化氯母体 20%

缓冲剂 5%

激活剂 10%

催化剂 4%

余量为水。

二氧化氯母体为亚氯酸钠，缓冲剂为磷酸氢二钠和柠檬酸的混合物，所述磷酸氢二钠和柠檬酸的比例为1:2；激活剂为次氯酸钠；二次激活剂为纳米有机硅。

上述实施例1至4以及对比例制备得到的长效灭菌剂采用碘量法检测其二氧化氯、氯酸盐、亚氯酸盐和氯气浓度，检测结果参见表1。

表1 二氧化氯、氯酸盐、亚氯酸盐和氯气浓度测试结果

单位：mg/L

样品名称	ClO<sub>2</sub>	ClO<sub>3</sub><sup>—</sup>	ClO<sub>2</sub><sup>—</sup>	Cl<sub>2</sub>
					实施例1	2330	1060.3	15.8	0
实施例2	2455	1028.6	12.8	0
					实施例3	2219	1017.2	11.9	0
实施例4	2377	1031.3	12.6	0
					实施例5	2179	1089.3	13.9	0
对比例	463	1682.6	37.6	1.9

由上述检测结果可见，本发明实施例1至5制备得到的灭菌剂中二氧化氯纯度均为50%以上，而对比例没有添加二次激活剂，其二氧化氯的纯度仅为21.2%，证明本发明制备得到高纯度二氧化氯，减少有害杂质对环境和人体的伤害。

实施例1至5和对比例在反应过程中时刻监控其浓度增长，间隔一定时间对其取样检验，检验结果参见表2。

表2 反应过程中二氧化氯浓度监控结果

样品名称	40min	90min	120min	180min	240min	300min	大于12h
								实施例1	963	1610	1750	1980	2050	2300	2330
实施例2	952	1583	1686	1920	2042	2253	2455
								实施例3	958	1599	1735	1896	2037	2196	2219
实施例4	972	1608	1762	1992	2152	2326	2377
								实施例5	957	1638	1792	1967	2066	2130	2179
对比例	957	1208	1180	963	820	754	463

由上述检测结果可见，本发明实施例1至5制备过程中由于加入二次激活剂进行二阶反应和三阶反应，实现二氧化氯浓度不断提高，而对比例没有添加二次激活剂，仅一开始反应二氧化氯浓度升高，后面随着时间推移，二氧化氯浓度不断下降，二氧化氯的溶液稳定性差，证明本发明实现灭菌剂中二氧化氯浓度的大幅提升，保证灭菌效果。

实施例1至5和对比例在不同温度条件下通过定期检测二氧化氯浓度监控其存储稳定性，检验结果参见表3和表4。

表3 存储温度37℃的稳定性测定结果

浓度单位：ppm

样品名称	原始浓度	90天浓度	浓度衰减率（%）
				实施例1	2330	2053	11.9
实施例2	2455	2132	13.2
				实施例3	2219	1932	12.9
实施例4	2377	2155	9.3
				实施例5	2179	1873	14.0
对比例	463	102	78.0

表4 存储温度54℃的稳定性测定结果

浓度单位：ppm

样品名称	原始浓度	14天浓度	浓度衰减率（%）
				实施例1	2330	1983	14.9
实施例2	2455	2056	16.3
				实施例3	2219	1892	14.7
实施例4	2377	1997	16.0
				实施例5	2179	1765	19.9
对比例	463	98	78.8

由上述检测结果可见，本发明实施例1至5在37℃和54℃条件下均具有良好的稳定性，其浓度衰减率均小于20%，具有良好的存储稳定性，而对比例衰减率快，存储稳定性差，严重影响灭菌效果。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。