一种一元次氯酸消毒剂及其生产方法
阅读说明：本技术 一种一元次氯酸消毒剂及其生产方法 (Unitary hypochlorous acid disinfectant and production method thereof ) 是由 萧文宗 于 2019-12-10 设计创作，主要内容包括：一种一元次氯酸消毒剂及其生产方法,采用以重量百分比计的：以氯粉(含次氯酸钠或次氯酸钙成分之氯化合物)20～45％、添加磷酸二氢钠或柠檬酸或pH酸性之成分或原料15～40％为主成分、干燥剂15～20％、赋形剂3～8％,总量为100％制成,其生产方法是,将氯粉添加干燥剂一起搅拌,再依次加入磷酸二氢钠或柠檬酸或pH酸性之成分或原料,再边搅拌边加入赋形剂,搅拌约20～30分钟完全均匀后,制成本次氯酸消毒剂(粉)。另,可再依此另制成次氯酸锭消毒剂。本一元次氯酸消毒剂,计量精确,不需计算配比,使用方便,运输安全便利,未来将可渐普遍和广泛使用。(A unitary hypochlorous acid disinfectant and its production method, use by weight percent: the chloric acid disinfectant (powder) is prepared by using 20-45% of chloric powder (chlorine compound containing sodium hypochlorite or calcium hypochlorite component), 15-20% of sodium dihydrogen phosphate or citric acid or pH acid component or raw material 15-40% as main component, 15-20% of drying agent and 3-8% of excipient, and the total amount is 100%. In addition, a hypochlorous acid spindle disinfectant can be further prepared according to the method. The unitary hypochlorous acid disinfectant has the advantages of accurate metering, no need of calculating the proportion, convenient use, safe and convenient transportation, and capability of being gradually popularized and widely used in the future.)
技术领域
本发明系关于一种消毒品相关领域，特别是指一种一元次氯酸消毒剂，可制成一元次氯酸消毒剂，和一元次氯酸锭消毒锭及其生产方法。
先前技术
含氯之消毒剂如次氯酸钠、次氯酸钙等用于消毒杀菌，已逾百年历史。由于它生产取得容易、价格低、使用方便及杀菌效果确切等，因此在目前的消毒药品市场最常用之杀菌剂，不但符合经济效益，而且于正常温度及中性pH值下，几分钟内可以杀死90﹪以上的细菌，其杀菌之作用机制为在水中形成次氯酸，可与细菌之细胞壁发生作用，侵入其细胞内与蛋白质发生氧化作用或破坏其细胞壁，使代谢失调而致细菌死亡。但，已有许多研究显示，在水中使用氯系药品，与有机物容易产生三氯甲烷，氯化合物等，有致癌、肝中毒和肾中毒的作用之问题。
另含氯消毒剂具有的许多的缺点，如对人的皮肤黏膜有腐蚀性、环境不友善、设备易锈蚀等。另外，在高浓度时具强烈的刺激味。据有关报导，含氯消毒剂对环境造成污染，越来越引起人们的重视。因此，寻找一项具有良好杀菌力且又不具化学性残留之杀菌剂，成为政府部门与研究人员、科学家所关切。
关于次氯酸与pH值存在百分比关系，请参考第1图，由日本技报堂(1985)出版之「净水的技术」丹保宪仁、小笠原纮一共着之对次氯酸与pH值存在百分比，请参下列说明。
公众所知，为生产次氯酸的成分，在日本使用水添加食盐(氯化钠)，以隔膜进行电解，在阳极生成强酸水中，发现含次氯酸成分(pH2.5次氯酸浓度约10～50ppm)；虽然次氯酸浓度低，但有强力杀菌效果，被称为魔法水。(参考日本公开专利第H03～258392号)。
其后有日本企业以盐酸加水进行电解，生成为微酸性次氯酸水 (pH5～6.5次氯酸10～30ppm)；约1990年日本OMC社冈崎龙夫以专利之电解设备(特许公开平5～237478)，使用定比的盐酸和食盐(氯化钠) 做成专利电解液(日本特许愿第249755号)，用无隔膜方法电解生成次氯酸水，取名为「超威酸化水」，其pH值约4～7.0、次氯酸浓度约 50～80ppm，本发明上市后，即受日本各大啤酒与饮料企业、国立医院、牙科诊所等导入，开启次氯酸应用的新时代。
其后，1998年冈崎龙夫再发明新型技术，使用次氯酸钠和盐酸药液之混合机器，生成高浓度50ppm～200ppm之次氯酸杀菌水。该技术已无需使用电解之方法生产高浓度之次氯酸杀菌水。日本O社另对上述机器使用之次氯酸钠液桶和盐酸液桶的存放结构加以改良，申请改良专利(2002年日本实用新案登录第3085356号)。2005年日本H社使用次氯酸钠液和稀酸性释的酸液经机器的计量和控制上述药液混合生成pH4.0～7.0，50ppm～200ppm高浓度次氯酸杀菌水，注册有专利(参考日本专利特开2005～161142号)。上述技术无须用电解原理，而是将 pH值碱性的次氯酸钠和pH值酸性的盐酸水(或酸)溶液，将pH值碱性的次氯酸钠液所含的次氯酸和次氯酸离子，在pH4～6.5微酸性，生成稳定和高浓度的次氯酸。
2006年冈崎龙夫等再发明新型技术，使用次氯酸钠液或亚氯酸钠液，和碳酸气体混合生成次氯酸杀菌水的机器，并于日本、中国注册有专利(日本特愿2005～349382，中国公开号CN101124169A)在案，该技术以溶解的二氧化碳气体生成pH值酸性的碳酸水，通过将该pH值酸性的碳酸水加入次氯酸钠水溶液或者亚氯酸钠水溶液，生成pH值4.0～7.0酸性的次氯酸杀菌水。其权利要求含将次氯酸钠水溶液或者亚氯酸钠水溶液中加入除碳酸之外的酸(注：请参该中国专利要求5)，生成次氯酸杀菌水。本技术将pH值碱性的次氯酸钠和pH值酸性的碳酸气体的水混合后，使次氯酸钠于pH值4.0～7.0生成稳定状态的次氯酸，该技术可将不同计量的次氯酸钠液，混合碳酸气体的水生成浓度 50ppm、100ppm、200ppm或更高浓度之次氯酸(注:可调式)。其次氯酸的pH值约4.0～7.0的微酸性，次氯酸具高稳定性，应用于各产业杀菌、缩短杀菌时间、对人安全、对环境友善。
前述次氯酸新技术开发后，其生产的次氯酸浓度较电解原理生成的次氯酸浓度更高，杀菌力更强，已经广为日本或许多国家或地区的大啤酒、饮料工厂、食品、餐厅、酒店，或国立医院、牙科诊所、养殖业，畜产业、水产业等，并应用于各产业多年。
氯化合物为最常用的杀菌剂，如液体氯、次氯酸钠液(漂白水)溶于水的反应是同样的；换算氯的含量以”有效氯”来表现、在水中加氯(粉)，产生化学反应，其中主要解离，产生次氯酸和次氯酸离子及氯离子，而氯离子和海水主要成分氯离子相同，无杀菌效力。而次氯酸和次氯酸离子有杀菌作用，称为”有效游离氯”。
但，次氯酸和次氯酸离子会随着pH值的变化产生很大的不同。氯粉或次氯酸钠液(俗称漂白水)溶于水会生成的次氯酸和次氯酸离子，而次氯酸和次氯酸离子虽然同为有效游离氯，但次氯酸的杀菌力为次氯酸离子的80倍。(请参图2美国EPA一部添加，日本「净水的技术」出版)。
因氯粉或次氯酸钠液溶于水后，其pH值都为碱性，虽有部份的成分解离成杀菌强的次氯酸，但因pH值为碱性，大部分解离杀菌力弱的次氯酸离子。(请参图1)。为了生成100％和稳定、强力杀菌成份的次氯酸，由本申请案之图1得知，次氯酸和次氯酸离子在pH4～6.5微酸性，会生成为100％和稳定的次氯酸，上述即为本发明的主要学理依据。
本申请案是将氯粉(含次氯酸钠或次氯酸钙成分之氯化合物)加入水产生化学反应，主要解离产生pH值碱性的次氯酸和次氯酸离子，另利用计算配比的磷酸二氢钠(无机酸)或柠檬酸(有机酸)或pH酸性之成分或原料，于水中生成pH4～6.5微酸性的水，使氯粉(含次氯酸钠或次氯酸钙成分之氯化合物)溶于水后，原pH值碱性的次氯酸和次氯酸离子，在约pH4～6.5微酸性的水中，生成稳定和高浓度的次氯酸，其次氯酸具有强力杀菌作用，可快速强力杀菌，对人安全、对环境友善，未来可广泛应用于各产业的消毒杀菌，将渐取代目前一般使用之氯粉，或次氯酸钠液或次氯酸钙等杀菌剂，将可更广泛应用于各产业的消毒杀菌，提供更安全更有效，更环保的杀菌方法，将有益国民健康与环境保护福祉。
另，中国 局业核准专利注册在案之一元二氧化氯消毒片及其生产方法(大陆公开号CN 101142916A)，亦可为本申请案审核之参考。
次氯酸已为日本卫福部公告为食品添加物杀菌成分。美国FDA公告为食品接触杀菌成分(FOOD CONTACT SUBSTANCES)和高阶杀菌剂(HIGH LEVEL DISINFECTANTS)，可对重复使用之医疗器具杀菌。中国 台湾地区公告可用于清洗食品之主要消毒成分，并于申请核准后，可使用于医疗器械之消毒杀菌。
本申请案之次氯酸剂和次氯酸锭等的开发，无传统上需使用电解设备来产制次氯酸，亦无需使用上述药剂之机器混合设备生产次氯酸，另无需使用塑料桶槽运送次氯酸钠液，大幅节省运输费用或塑料桶容器之使用等。消费者或客户可随时随地使用本产品加入定量之自来水或净水后，即可生成100ppm、200ppm或更高浓度之次氯酸，用以进行消毒杀菌、或蔬菜水果之杀菌，或去除环境霉味或异味，漂白，厨房卫浴之清洁杀菌，或应用于各产业之消毒杀菌与需求等。
发明内容
基于以上原因，本发明一种次氯酸消毒剂及其生产方法，为一元次氯酸剂(粉)和次氯酸锭消毒剂，暨其生产方法，可有效解决一般消毒剂使用的不方便，和传统上需使用电解设备，或使用药剂之机器混合设备来产制次氯酸杀菌水的不方便。
为达上述目的，本发明系提供一种一元次氯酸消毒剂，采用以重量百分比计的方法，以次氯酸于pH值约4～6.5呈100％存在和稳定为中心，开发具安全性、方便性，生成高浓度的次氯酸产品。本发明是采用以重量百分比核计的:以氯粉(含次氯酸钠或次氯酸钙成分之氯化合物)20～45％、添加磷酸二氢钠或柠檬酸或pH酸性之成分或原料 15～40％为主成分、干燥剂15～20％、赋形剂3～8％，总量为100％制成，其生产方法是，将氯粉，添加干燥剂一起搅拌，再依次加入磷酸二氢钠或柠檬酸或pH酸性之成分或原料，再边搅拌边加入赋形剂，搅拌约20～30分钟完全均匀后，即制成本申请案之次氯酸消毒剂。
另，将上述相同之主成分:以氯粉(含次氯酸钠或次氯酸钙成分之氯化合物)20～45％、添加磷酸二氢钠、柠檬酸或pH酸性之成分或原料 15～40％为主成分、干燥剂15～20％、加入碳酸氢钠5％～10％、赋形剂 5％～10％，搅拌约20～30分钟完全均匀后，经打锭机打锭，制成本申请案之次氯酸锭。本项锭剂可依需求次氯酸的浓度，和慢溶或速溶的特性，增减原料和其百分比。
本发明一元次氯酸剂(粉)，和次氯酸锭消毒锭，计量精确，不需要计算或另配比，可直接加入定量的自来水或净水即可使用，不但使用方便，而且无须运输，因此可广泛的使用。
上文已相当广泛地概述本揭露之技术特征及优点，俾使下文之本揭露详细描述得以获得较佳了解。构成本揭露之申请专利范围标的之其它技术特征及优点将描述于下文。本揭露所属技术领域中具有通常知识者应了解，可相当容易地利用下文揭示之概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或制程而实现与本揭露相同之目的。本揭露所属技术领域中具有通常知识者亦应了解，这类等效建构无法脱离后附之申请专利范围所界定之本揭露的精神和范围。
图式简单说明
第1图表示次氯酸与pH值存在百分比之关系图。
第2图次氯酸与次氯酸离子杀死大肠杆菌群(E.Coli)所需时间。氯化合物的杀菌力(参美国EPA一部添加)
第3图表示本发明一元次氯酸剂的生产方法之流程示意图。
第4图表示本发明一元次氯酸锭消毒剂的生产方法之流程示意图。
实施方式
以下结合具体情况对本发明的
具体实施方式
作详细说明:
次氯酸的英文名称HYPOCHLOROUS ACID，化学文摘社登记号码(CAS):7790～92～3，在常温下为透明水溶液，依其浓度高低会有不同氯的气味。次氯酸其杀菌力强，可瞬间杀菌，杀菌后会还原为水和微盐，pH值为4.0～6.5，本技术是将氯粉(含次氯酸钠或次氯酸钙成分之氯化合物)之主要杀菌成份次氯酸和次氯酸离子，在pH值为4.0～6.5时生成近100％次氯酸，因此，本专利即利用次氯酸pH值在上述4.0～6.5 弱酸性的原理开发而成，其杀菌力强，对人安全，对食材影响较小，对设备腐蚀性较低，并具实用与可广泛应用的特色。近年来次氯酸已为日本、韩国及欧美各国渐广泛的应用，不管是食品产业、医疗机构、畜牧产业、餐饮产业或公共场所等，为全面性消毒杀菌之应用。
本申请案通过与其组成成份的科学配置，充分发挥其特性与其他组分的综合优越性，而研制出新的消毒用品。
实施例1，举例说明如下。
本发明一元次氯酸消毒剂，由重量百分比计的：以氯粉(含次氯酸钠或次氯酸钙成分之氯化合物)40％、添加磷酸二氢钠或柠檬酸或pH酸性之成分或原料35％为主成分、添加干燥剂15％，赋形剂10％，总量为100％制成，其生产方法是，将氯粉添加干燥剂一起搅拌，再依次加入磷酸二氢钠或柠檬酸或pH酸性之成分或原料，再边搅拌边加入赋形剂，搅拌约20～30分钟完全均匀后，制成本申请案之次氯酸消毒剂。
实施例2，举例说明如下。
本发明为生产一元次氯酸锭消毒剂，以上述相同之主成分:以氯粉 (含次氯酸钠或次氯酸钙成分之氯化合物)33％、添加磷酸二氢钠、柠檬酸或pH酸性之成分或原料30％为主成分、添加干燥剂12％，边搅拌边加入碳酸氢钠17％、赋形剂8％，总量100％制成，于搅拌约20～30分钟完全均匀后，经打锭机打锭，制成本申请案之次氯酸锭消毒剂。本项锭剂可依需求次氯酸的浓度，和慢溶或速溶的特性，增减原料和其百分比。
具体详细的生产方法请参第3图和第4图之流程图。首先须声明的是，本申请案的生产与制程之标准和要求如下。
针对原料部份，请各原料供货商提供原料成份分析表和物质安全数据表，确认各原料合于法规之规范。
针对生产室之基本条件和规范部份，包括：(1)原料须以40～50度进行烘干，或选择无水之原料。(2)有颗粒原料需进行磨粉，确认原料可均匀混合(3)充填室需温度保持18～25度和相对湿度:20％～25％低湿度生产车间，(4)生产线需合于相关作业的规范。
针对包材部份，次氯酸剂需用不透明铝箔袋或防水、防潮袋等封装；次氯酸锭需用不透明铝箔袋封装，次氯酸锭的内盒与外盒均用胶膜密封。
针对品管控制标准部份，每批号于半成品时进行量测其次氯酸的 pH值和次氯酸浓度，次氯酸的pH值须为pH4～7.0，次氯酸浓度为 200ppm或以上。质量不合规定时，以废料处理。
需注意的是，相关制程需合于法令与规范。
在生产流程中，包括进料核验及验收、入库、合计生产数量、确认各原料需求/重量。
针对本发明次氯酸剂的生产作业程序，要项如下：
包括原料烘干作业(步骤A1)、颗粒原料研磨作业(步骤A2)、原料筛网分筛(步骤A3)、称量依序由机器均匀混料(步骤A4)、次氯酸剂成品检测(步骤A5)、次氯酸剂合格品(步骤A6)、次氯酸剂合格品充填装入铝箔袋或防潮袋(步骤A7)。请参考第3图之流程图。
请参考第3图所示，本发明次氯酸剂的生产方法说明如下。
在步骤A1中，先将原料在40～50℃的温度下分别放置烘干4～5小时，烘干后进行水份测定，各原料含水份须在2％为合格(即水分≤2％)。
在步骤A2中，将含颗粒之原料研磨作业以达微细粉末要求，使各成份能充分混合。
在步骤A3中，将烘干后各原料用50～80目筛网进行分筛，分筛时控制生产室的温度18℃～25℃与相对湿度20％～25％，防止原料有杂质和颗粒，让复方配比之原料粉能充分混合，达到均匀要求。
在步骤A4中，按组成成份要求，分别称取氯粉、干燥剂、磷酸二氢钠或柠檬酸或pH酸性之成分或原料、赋型剂，依序称量后，先将氯粉和干燥剂一起投入混合机搅拌，然后再加入磷酸二氢钠或柠檬酸或 pH酸性之成分或原料、赋型剂，充分混合20～30分钟后取出制成成品，从不同混料地点取样，依公司产品标准测定次氯酸剂成品的pH值是否为4～7.0？，次氯酸浓度是否达到200ppm之浓度之产品标准？
在步骤A5中，次氯酸剂成品检测，若不合格的话，则报废处理。步骤A6为确认产出次氯酸剂的合格品，步骤A7为将次氯酸剂填充入铝箔袋或防潮袋。
生产前应注意：一、所有原料的水分不能超过2％；二、温度15～25 ℃、相对湿度20～25％；三、原料按照先后顺序加入，不能将氯粉和磷酸二氢钠或柠檬酸或pH酸性之成分或原料直接搅拌，必须先将氯粉和干燥剂先进行混配，再同其他组成成份混配搅拌。生成本发明之次氯酸剂产品，使用安全、高效，可用以广泛性使用之消毒杀菌剂。
请参考第4图所示，针对本发明次氯酸锭的生产方法如下:
将(步骤A6)次氯酸剂合格品磨成细粉，并混入赋型剂(步骤B1)、次氯酸半成品测试(步骤B2)、次氯酸半成品投入打锭机(步骤B3)、打锭机打成次氯酸锭片(步骤B4)、进行次氯酸锭片硬度检查(步骤B5)、次氯酸锭合格品检测(步骤B6)。机器将次氯酸锭充填入铝箔袋密封(步骤B7)、将次氯酸锭装入成品盒(步骤B8)、将次氯酸锭盒装入纸箱(步骤B9)、合计每日次氯酸锭生产数量与生产报表(步骤B10)、次氯酸锭产品出货(步骤B11)。请参考第4图之流程图。
在步骤B1中，将次氯酸剂合格品磨成细粉，混入赋型剂充分混合均匀，进行水份测定，含水份需在1％或以下为合格(即水分≤1％)。
在步骤B2中测试合格后的半成品，于步骤B3中将次氯酸半成品投入打锭机自动进行打成锭片(即步骤B4)，打锭时原料的水分≤1％，温度15～25℃，湿度20～25％，步骤B5每10分钟对锭片检查和称重一次，以防止锭片重量有误，在步骤B6中确认锭片经检验合格后，于步骤B7中将次氯酸锭装入铝箔袋密封，于步骤B8中将次氯酸锭装入成品盒并标示批号、有效日期，于步骤B9中将次氯酸锭成品盒装入纸箱并标示批号，再于步骤B10中由现场作业人员每日记录生产次氯酸锭成品批号数量；最后，于步骤B11中依业务单位订单进行出货作业。
在步骤B5中，进行硬度检查；取样10片，确认硬度盒于企业之质量和硬度标准即为合格；若是不合格的话，报废处理。
在步骤B7和步骤B8和步骤B9中，将合格的半成品按照要求装入铝箔袋，自动喷墨机打上批号，薄膜封盒；每5袋装入一包装盒，加入产品说明书，再打上批号，生产日期，有效日期，薄膜封盒；每 24盒装入一包装箱，打上批号。
在步骤B10中，成品包装入库前，由品管人员对包装好的成品批号、产品规格等数据逐一核对，核查无误后方可入库。
同样地，在步骤B6中，每批成品都要保留样品，以备日后查核；每批成品出厂都要附一份检测报告。
在打锭前应注意：一、所有原料的水分不能超过1％；二、温度 15～25℃、相对湿度20～25％。
本发明产品依本生产制程，进行生产作业，生成本发明次氯酸锭产品，使用安全、高效，可广泛性使用之消毒剂。
本发明次氯酸剂(粉)和次氯酸锭具有消毒、杀菌、除臭、净水、漂白之功效，对人畜无害。可广泛用于游泳池消毒、饮用水消毒、食品加工业、饮食卫生业、工业水处理、水产养殖业、日用化学工业、医疗产业、学校、防疫、酒店、餐厅及洪水后大面积灭菌，防止感染等。随着经济发展，生活水平日愈提高，对日渐演变的各种细菌，病毒的消毒杀菌需求、日益提升，本一元次氯酸剂和次氯酸锭的开发将可渐取代含氯消毒剂，广泛应用日常杀菌需求，将有益国民健康和环境福祉。
当前述系针对本发明之各实施例时，本发明之其他或进一步的实施例系可被设计出而无须违反其基本范围，且其基本范围系由下列的申请专利范围所界定。虽然本发明以相关的较佳实施例进行解释，但是这并不构成对本发明的限制。应说明的是，本领域的技术人员根据本发明的思想能够构造出很多其他类似实施例，这些均在本发明的保护范围之中。
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