CN111802383A

CN111802383A - 低腐蚀性的二氧化氯消毒系统

Info

Publication number: CN111802383A
Application number: CN202010686484.5A
Authority: CN
Inventors: 吴学众; 王健宁; 盛春宁
Original assignee: Shanghai Weilumei Biotechnology Co ltd
Current assignee: Shanghai Weilumei Biotechnology Co ltd
Priority date: 2020-07-16
Filing date: 2020-07-16
Publication date: 2020-10-23

Abstract

本发明涉及消毒剂领域，尤其涉及一种二氧化氯表面消毒系统。一种低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，包括装在第一分配器内的亚氯酸盐水溶液，亚氯酸盐水溶液还混合有第一稳定剂和碱性添加剂成为第一反应物；以及装在第二分配器内酸性溶液，成为第二反应物；其中，第一、二反应物共用同一喷出口，混合发生反应生成消毒组合物后从喷出口喷出；调节碱性添加剂的量使喷出的消毒组合物的pH为7.0～9.0。本发明在第一反应物内添加了碱性添加剂，通过控制碱性添加剂的量，使得混合后的产物保持在弱碱性状态，使其对金属器械及密封件的腐蚀性会大大降低，不会对被消毒产品本身的寿命产生影响，也降低了酸性溶液对人体皮肤的刺激性，以此提高本产品的实用性。

Description

低腐蚀性的二氧化氯消毒系统

技术领域

本发明涉及消毒剂领域，尤其涉及一种二氧化氯表面消毒系统。

背景技术

二氧化氯（ClO₂）是国际上公认的高效、安全的氧化剂，可用于灭菌消毒、保鲜、漂白等用途。世界卫生组织（WHO）将之分类为卫生安全A1级。它可以杀灭一切微生物，包括细菌、真菌、分枝杆菌、病毒及细菌芽孢等，实现高水平的消毒至灭菌，消毒活性不受pH值影响。并且这些微生物不易产生抗性。这是因为二氧化氯有较强的吸附穿透微生物细胞壁的能力，可以快速、高效地氧化细胞内含巯基（-S-）的酶，因而快速地抑制微生物蛋白质的合成来杀灭微生物。二氧化氯消毒相对来说安全可靠，无论是国外的WHO、BPR、EPA法规还是国内的法规，均允许将二氧化氯用于饮用水消毒，且其残留较低，不会产生有害的副产物如氯代烷，并可有效的破坏藻类产生的异味。

二氧化氯在GHS系统下，也被分类为：GHS 270 氧化性气体，易着火。二氧化氯不稳定，易于爆炸和被光解。因而二氧化氯通常在其被使用前现场制备。常见的制备方法有还原法和氧化法。还原法通常是还原氯酸盐，如用盐酸、草酸等还原。氧化法是以氧化剂（Cl₂或NaClO）氧化NaClO₂或在酸性介质中使NaClO₂发生歧化反应生成ClO₂。通常其中一个腔室是亚氯酸盐或氯酸盐及其稳定剂等助剂体系，另一个腔室是活化剂体系。二氧化氯在常压下沸点约11℃，易溶于水、草酸、以及有机溶剂。ClO₂不与水发生反应，但水溶液不稳定，会逐渐分解为ClO₂逸出。二氧化氯会引起严重的皮肤刺激和眼损伤，使肺产生水肿。在GHS系统下分类为：GHS 314, GHS 318,引起严重的皮肤烧伤和眼损害; GHS 330 吸入致命。因而除接触时要佩戴防护设置，亦需限定其在空气中的浓度。OSHA、NIOSH限定长期接触限值为0.1ppm；中国国标GBZ 2.1-2007工作场所有害因素职业接触限值中也将二氧化氯PC-TWA（时间加权允许浓度）限制为0.3 ppm。因而，必须限定二氧化氯在空气中的浓度控制在安全水平。

现有技术，特里斯特尔（Tristel）公司在中国专利CN101107018A中公开了一种降低二氧化氯在空气中的浓度的消毒剂系统，提出了一个比较巧妙的解决方案：在两组分的溶液中加入起泡剂，使用时两组分都喷出泡沫，然后泡沫反应生成二氧化氯。从而减少了二氧化氯的挥发；但是，这种布置方式使得两种泡沫之间的反应速度较慢，现场使用时要等待泡沫消泡完毕活化反应较完全才可以使用，时间较长，周转较慢，降低了器材使用效率，缩短了有效诊疗时间。但实际上，Tristel公司的消毒系统，泡沫喷出是同时喷出两种泡沫后通过泡沫间的缓慢接触控制反应速度，进而降低所生成的二氧化氯挥发浓度，其中激活剂泡沫的pH值比较低，酸性溶液的原液pH值接近1.5，因此喷出的泡沫本身是强酸性直接接触被消毒物。这样设置的现有技术存在一个问题，当该消毒剂被应用于设备仪器，特别是相当精密的医疗设备时，酸性环境的混合物会对金属腐蚀性较高，可能引起较强刺激，不但会影响到医疗设备的使用寿命，还会刺激人体皮肤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，该消毒系统在第一反应物内添加了碱性添加剂，通过控制碱性添加剂的量，使得两个反应物混合后产生的消毒组合物保持在弱碱性状态，使得消毒组合物对金属器械及密封件的腐蚀性会大大降低，不会对被消毒产品本身的寿命产生影响，也降低了酸性溶液对人体皮肤的刺激性，以此提高本产品的实用性。

本发明是这样实现的：一种低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，包括至少两个部分，

(1)第一部分，包括装在第一分配器内的亚氯酸盐水溶液，所述亚氯酸盐水溶液还混合有第一稳定剂和碱性添加剂成为第一反应物；

(2)第二部分，包括装在第二分配器内酸性溶液，成为第二反应物；

其中，所述第一反应物与第二反应物共用同一喷出口，第一反应物与第二反应物混合发生反应生成消毒组合物后从喷出口喷出；

调节所述碱性添加剂的含量使喷出的所述消毒组合物的pH范围为7.0～9.0。

还包括有第三部分，包括装在第三分配器内的起泡剂溶液，所述起泡剂溶液内还混合有泡沫稳定剂构成泡沫生成物，所述泡沫生成物的出口连通到喷出口的进口。

所述第一分配器、第二分配器和第三分配器具有共同的致动件，操作致动件使消毒组合物与泡沫生成物同步喷出为消毒组合物泡沫。

所述碱性添加剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、有机胺及其盐、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、乙酸钠、硼砂、柠檬酸钠、磷酸钠。

所述第一分配器、第二分配器或第三分配器内至少有一个还包括有酸碱指示剂，所述酸碱指示剂pH值变色范围在7.0~12.0之间。

所述第一稳定剂选自碳酸盐、碳酸氢盐、过碳酸盐、过氧化氢、硅酸盐、硼砂、乙二胺四乙酸（EDTA）、乙二胺四乙酸（EDTA）钠盐中一种或数种的任意比例混合。

所述第一分配器内还包括有二氧化氯增溶剂，所述二氧化氯增溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、甘油、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇中一种或数种的任意比例混合。

所述第二分配器内的酸性溶液选自如下酸的水溶液；乳酸、柠檬酸、硼酸、乙酸、丙酸、山梨酸、戊二酸、硼酸、盐酸、硫酸及其盐、磷酸及其盐、有机磷酸及其盐、多聚磷酸及其盐、磺酸及其盐等之中一种或数种的任意比例混合。

所述第一分配器、第二分配器、第三分配器中的一个或多个还含有防腐剂，所述防腐剂通常选自BKC、硼砂、硼酸、苯甲酸钠、OPA、ADBAC。

所述泡沫稳定剂选自链烷醇酰胺、氧化胺、甜菜碱、蛋白质水解物和纤维素衍生物组成的组。

本发明低腐蚀性的二氧化氯消毒系统在第一反应物内添加了碱性添加剂，通过控制碱性添加剂的量，使得两个反应物混合后产生的消毒组合物保持在弱碱性状态，使得消毒组合物对金属器械及密封件的腐蚀性会大大降低，不会对被消毒产品本身的寿命产生影响，也降低了酸性溶液对人体皮肤的刺激性，以此提高本产品的实用性，具有广阔的市场前景。

同时，为了确保杀菌消毒的能力，两个反应物在喷出前即充分混合，加快了二氧化氯的生成速度和效率，在同样喷出量的前提下，大大提高了二氧化氯的浓度，以提升杀菌效能；还利用泡沫混合消毒组合物，使得消毒组合物成泡沫状被喷出，降低二氧化氯的环境浓度以达到国标中的使用要求。

附图说明

图1为本发明低腐蚀性的二氧化氯消毒系统的分配器组装示意图；

图2为本发明实施例的立体结构示意图

图3为本发明实施例的致动件仰视示意图；

图4为本发明实施例的后侧方的立体透视示意图。

图中：1第一分配器、2第二分配器、3第三分配器、4外壳体、5致动件、6真空泵、7混合腔体、8喷出口。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明表述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例

在本说明书中，除非另有说明，所有份数都是重量份。

如图1、2、3、4所示，一种低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，包括第一分配器1和第二分配器2两个部分，所述第一分配器1内装有第一反应物，所述第二分配器2内装有第二反应物。第一分配器1与第二分配器2具有一共同的连接到各自真空泵6的致动件5；第一分配器1与第二分配器2的真空泵6的出口通过一混合腔体7后连通到喷出口8；第一反应物与第二反应物在混合腔体7内混合发生反应生成消毒组合物后从喷出口8喷出。

本发明中，为了能进一步降低被喷出的消毒组合物的腐蚀性以及控制消毒组合物的挥发速度，该二氧化氯消毒系统还包括有第三分配器3；所述第三分配器3内装有泡沫生成物，第三分配器3内的真空泵6的出口同样连通到混合腔体7；致动件5同步带动三个真空泵6一起动作，喷出泡沫状的消毒组合物。

在本实施例中，所述起泡剂在泡沫生成物内的质量百分比含量为0.1%～50%，优选为5%～30%；所述泡沫稳定剂在泡沫生成物内的质量百分比含量为0.1%～40%，优选为1%～25%。

在本实施例中，所述起泡剂是本领域技术人员所熟知的起泡剂，可以选用但并不限定为以下物质的水溶液：月桂醇聚氧乙烯醚硫酸钠（sodium laureth sulphate）、月桂基硫酸铵、椰油酸二乙醇酰胺（cocamide DEA）、椰油酰胺丙基甜菜碱、月桂基肌氨酸钠、椰油酰胺丙基氧化胺、月桂基硫酸单乙醇胺、椰油酰胺丙基羟磺基甜菜碱、椰油酰基肌氨酸盐（cocoyl sarcosinate）。根据反应物的化学性质可添加阴离子、阳离子、非离子和两性表面活性剂。

在本实施例中，所述泡沫稳定剂与起泡剂相配合，泡沫稳定剂选自链烷醇酰胺、氧化胺、甜菜碱、蛋白质水解物和纤维素衍生物组成的组。

考虑到操作的便利性，作为优选，所述第一分配器1、第二分配器2和第三分配器3设置在同一外壳体4内，所述致动件5位压盖，所述压盖与外壳体4相配合且盖装在第一分配器1、第二分配器2和第三分配器3的顶部；所述混合腔体7设置在压盖内。

在本发明中，为了简化用户的操作且确保实际产品在使用时的物料分配效率；所述第一分配器与二分配器同体积，每次按压时两个所述的真空泵6等体积抽取第一反应物与第二反应物。

一种低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，包括至少两个部分，

通常情况下，为了保证杀菌的效果，所述亚氯酸盐的浓度范围是0.1 mg/L～200g/L，优选为10mg/L～10g/L；所述第一稳定剂在第一反应物内的质量百分比含量为0.1%～50%，优选为0.5%～10%。

在本实施例中，所述亚氯酸盐可以由合适的已知可以通过反应生成ClO₂的反应物中选取，包括但不限于亚氯酸钠、亚氯酸钾、亚氯酸钙、亚氯酸镁、亚氯酸铵。所述第一稳定剂选自碳酸盐、碳酸氢盐、过碳酸盐、过氧化氢、硅酸盐、硼砂、乙二胺四乙酸（EDTA）、乙二胺四乙酸（EDTA）钠盐中一种或数种的任意比例混合。

在本实施例中，所述碱性添加剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、有机胺及其盐、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、乙酸钠、硼砂、柠檬酸钠、磷酸钠。

此外，为了能提高本产品的使用次数，在不提高喷出物体积的情况下确保单次按压生成的二氧化氯ClO₂的量；在本实施例中，所述第一分配器内还包括有二氧化氯增溶剂，所述二氧化氯增溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、甘油、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇中一种或数种的任意比例混合。所述二氧化氯增溶剂在第一反应物内的质量百分比含量为0.2%～30%，优选为1%～10%；二氧化氯增溶剂还能够减少ClO₂挥发速度增加滞留时间，以此提高对微生物的杀灭效果。

(2)第二部分，包括装在第二分配器2内的酸性溶液，成为第二反应物；

在本发明中，所述第二分配器内的酸性溶液选自如下酸的水溶液；乳酸、柠檬酸、硼酸、乙酸、丙酸、山梨酸、戊二酸、硼酸、盐酸、硫酸及其盐、磷酸及其盐、有机磷酸及其盐、多聚磷酸及其盐、磺酸及其盐等之中一种或数种的任意比例混合，通常情况下酸的用量在第二反应物内的质量百分比为0.5%～20%。

其中，所述第一反应物与第二反应物共用同一喷出口，第一反应物与第二反应物混合发生反应生成消毒组合物后从喷出口喷出；通过调节所述碱性添加剂的含量使喷出的所述消毒组合物的pH范围为7.0～9.0，降低消毒组合物对被消毒器材的腐蚀，特别是医疗器械的金属件部分及的密封件，能有效保障被消毒器材的正常使用寿命。

本发明中，为了能够及时分辨出消毒物质是否变质，所述第一分配器、第二分配器或第三分配器内至少有一个还包括有酸碱指示剂，所述酸碱指示剂pH值变色范围在7.0～12.0之间，如喷出的物质没有随指示剂变色，说明第一反应物与第二反应物中至少有一个已经变质，二氧化氯ClO₂有可能无法再被生成，需要更换分配器内的溶液。在本实施例中，所述酸碱指示剂选自甲酚红、石蕊、中性红、酚酞、苯酚红、百里酚酞、溴百里酚蓝、喹啉蓝、间中酚紫、邻甲酚酞、桔黄、姜黄。

同时，考虑到本产品的保质期，避免在存放过程中第一反应物、第二反应物和泡沫生成物在存放、运输过程中的变质，所述第一分配器、第二分配器、第三分配器中的一个或多个还含有防腐剂。所述防腐剂选自GB 38850-2020之中的消毒原料清单中的一种或数种及其任意比例混合物，其用量为所在分配器内反应物/生成物质量的0.01%～10%。以保证第一、二、三反应物或混合物本身在储存过程中不会滋生微生物或被微生物污染，延长产品保质期有效期；在本实施例中，所述防腐剂通常选取：BKC、硼砂、硼酸、苯甲酸钠、OPA、ADBAC。

为了对最终产品的杀菌、腐蚀以及安全性进行测试，按表1所示配置5款产品进行测试：

表1

针对实施例1~5中的产品，现在进行如下步骤的消毒性能测试：

实验方法

首先配置对照组溶液：

第一反应物：亚氯酸盐（亚氯酸氨）0.5%、第一稳定剂（乌洛托品）0.2%、二氧化氯增溶剂（丙三醇）4%、防腐剂（硼砂）0.1%，余量为水；

第二反应物：酸性溶液（柠檬酸）4.0%、酸性溶液（山梨酸）0.5%、酸性溶液（乙酸）2%、防腐剂（硼砂）0.1%，余量为水；

泡沫生成物：起泡剂（DDAO）3%、泡沫稳定剂（链烷醇酰胺）8%、防腐剂（BKC）0.1%。

对照组与实施例1～5一起进行如下对照实验：

1.pH测定：将第一反应物、第二反应物、泡沫生成物按照体积比1:1:1充分混合，1分钟后用校正过的pH计测定混合液pH值。

2.使用时氛围中ClO₂浓度测定：使用本消毒系统喷出混合物5mL于无纺布上（按压5个完整行程），距离混合物上方30cm处，用便携式二氧化氯检测仪测定氛围空气中二氧化氯浓度；不喷泡时对照样为在第一分配器、第二分配器所在腔室不变的情况下，将第三分配器的腔室内溶液换成纯净水。

3.芽孢杀灭因子：三腔室等体积混合1min后，按照《消毒技术规范》（2002版）悬液法做枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭实验，作用时间1min。

4.人体皮肤腐蚀性：见表2，按GBT21604-2008标准进行测试，以白色家兔，选择健康无效的毛皮区域3cm*3cm为测试对象，取受试物0.5mL直接涂在毛皮区域。涂毕用四层纱布敷在其上，用无刺激性胶布和绷带固定；3min后移去，观察皮肤反应，并等待24小时后再次观察皮肤反应；按表2中的标准进行打分；刚移除时观察的得分与24小时后观察得分合计的总分作为人体皮肤腐蚀性评分。

5.金属腐蚀性：见,3，按照《消毒技术规范》2002版测定消毒剂的金属腐蚀性，本实验仅选用碳钢作为基材进行表征。

表2皮肤刺激性反应分类表

表3 金属器械腐蚀性分类表

表4 试验结果

结论如表4所示：

1.在混合液接近pH中性的条件下，消毒系统喷出的消毒混合液高水平消毒灭菌水平不受影响。混合液pH值的升高，减少了对消毒对象尤其是金属器件的酸性腐蚀。消毒混合物pH值接近中性的溶液，也减少了其可能对人体皮肤产生的刺激和不良影响。

2.对微生物的杀灭能力，作为高水平的消毒剂，用枯草杆菌黑色变种芽孢杀灭水平作为衡量依据。从表4中可以看到，在进行悬液法杀灭实验时，芽孢杀灭因子都满足高水平消毒剂的杀灭要求（杀灭因子>5）。当亚氯酸钠用量更高时，其杀灭水平更高。

3.皮肤刺激性试验结果表明，消毒剂的低pH值将引起较严重的皮肤刺激性，接近中性时皮肤刺激性和变态反应较低甚至不会引起刺激性反应；过高的ClO₂浓度和强碱性的消毒剂，同样可导致较严重的皮肤刺激和变态反应。

4.消毒剂对金属的腐蚀性，是很重要的指标，因为很多医疗器械可能附带有金属部件。本对照试验结果表明，过低的pH值，因其酸性较强，对碳钢具有中度或以上的腐蚀性。接近pH中性至弱碱性溶液，对碳钢基本无腐蚀。但是，如消毒剂中含有过高浓度的二氧化氯，亦会氧化碳钢，导致碳钢部件出现轻度至中度腐蚀。

5.添加泡沫生成物参与混合喷出泡沫状的消毒组合物时，泡沫缓慢破裂大幅度降低了空气氛围中挥发出来的二氧化氯的浓度。使其现场使用中符合GBZ2.1-2007工作场所中二氧化氯浓度限值要求。

Claims

1.一种低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，其特征是：包括至少两个部分，

第一部分，包括装在第一分配器内的亚氯酸盐水溶液，所述亚氯酸盐水溶液还混合有第一稳定剂和碱性添加剂成为第一反应物；

第二部分，包括装在第二分配器内酸性溶液，成为第二反应物；

2.如权利要求1所述的低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，其特征是：还包括有第三部分，包括装在第三分配器内的起泡剂溶液，所述起泡剂溶液内还混合有泡沫稳定剂构成泡沫生成物，所述泡沫生成物的出口连通到喷出口的进口。

3.如权利要求1所述的低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，其特征是：所述第一分配器、第二分配器和第三分配器具有共同的致动件，操作致动件使消毒组合物与泡沫生成物同步喷出为消毒组合物泡沫。

4.如权利要求1～3中任意一权利要求所述的低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，其特征是：所述碱性添加剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、有机胺及其盐、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、乙酸钠、硼砂、柠檬酸钠、磷酸钠。

5.如权利要求4所述的低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，其特征是：所述第一分配器、第二分配器或第三分配器内至少有一个还包括有酸碱指示剂，所述酸碱指示剂pH值变色范围在7.0～12.0之间。

6.如权利要求4所述的低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，其特征是：所述第一稳定剂选自碳酸盐、碳酸氢盐、过碳酸盐、过氧化氢、硅酸盐、硼砂、乙二胺四乙酸（EDTA）、乙二胺四乙酸（EDTA）钠盐中一种或数种的任意比例混合。

7.如权利要求4所述的低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，其特征是：所述第一分配器内还包括有二氧化氯增溶剂，所述二氧化氯增溶剂选自乙醇、正丙醇、异丙醇、甘油、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇中一种或数种的任意比例混合。

8.如权利要求4所述的低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，其特征是：所述第二分配器内的酸性溶液选自如下酸的水溶液；乳酸、柠檬酸、硼酸、乙酸、丙酸、山梨酸、戊二酸、硼酸、盐酸、硫酸及其盐、磷酸及其盐、有机磷酸及其盐、多聚磷酸及其盐、磺酸及其盐等之中一种或数种的任意比例混合。

9.如权利要求4所述的低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，其特征是：所述第一分配器、第二分配器、第三分配器中的一个或多个还含有防腐剂，所述防腐剂通常选自BKC、硼砂、硼酸、苯甲酸钠、OPA、ADBAC。

10.如权利要求4所述的低腐蚀性的二氧化氯消毒系统，其特征是：所述泡沫稳定剂选自链烷醇酰胺、氧化胺、甜菜碱、蛋白质水解物和纤维素衍生物组成的组。