一种畜禽养殖场环境消毒用中草药复方消毒液及其使用方法与流程

本发明涉及畜牧兽医及消毒剂，具体为一种畜禽养殖场环境消毒用中草药复方消毒液及其使用方法。

背景技术：

1、畜禽养殖场的环境卫生是预防疫病传播和保障畜牧业健康发展的基础，在日常消杀作业中，传统化学合成消毒剂虽然具备较强的杀灭能力，但长期高频次使用容易导致病原微生物产生耐药性，且残留的化学物质可能对养殖动物的呼吸道黏膜造成刺激，或对周边生态环境造成负面影响，因此，以苦参、艾叶等为代表的天然中草药提取物，因具备广谱抗菌活性且环境相容性好，逐渐成为消毒剂领域的研发重点。

2、然而，现有技术中的中草药复方消毒液在实际养殖场应用中仍存在明显的局限性，现有中草药消毒液用1000mg/l硬水稀释72h后，有效成分保留率不足40%，养殖场在现场配制消毒液时通常直接抽取地下水作为稀释介质，这类水体多为总硬度较高的硬水，内部富含钙、镁等多价金属离子，植物提取液中天然含有单宁等多酚类物质以及起核心杀菌作用的生物碱分子，这些成分之间依靠氢键形成交联网络，当复方提取液遭遇高硬度水源时，水体中的多价金属离子极易与多酚类物质发生多齿配位反应，生成不溶性的大分子网状沉淀，在沉淀物聚集成核并向底部沉降的过程中，会将被氢键结合的生物碱分子大规模裹挟，引发卷扫共沉淀现象。

3、另一方面，现代规模化畜禽养殖场普遍采用高压微雾消杀系统进行空间消毒作业，现有的植物提取复方制剂在未经底层结构解构与重组处理的情况下，其内部保留的胶体颗粒及大分子团簇难以适应复杂的流体力学环境，流体在工业柱塞泵的高压驱动下通过微米级孔径的喷嘴时，会承受急剧飙升的挤压应力和剪切应力，极易在受限流道内引发剪切致凝效应，常规植物提取液在5mpa高压喷雾系统中运行72h流量衰减超过30%，导致聚合物链段之间发生溶剂脱除并迅速硬化交联。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种畜禽养殖场环境消毒用中草药复方消毒液及其使用方法，解决了现有植物复方消毒液在硬水稀释时因多价金属离子引发多酚絮凝共沉淀导致杀菌效力下降的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、第一方面，本发明提供一种畜禽养殖场环境消毒用中草药复方消毒液，采用如下的技术方案：

4、一种畜禽养殖场环境消毒用中草药复方消毒液，包含以下质量百分比的组分：

5、去离子水35-67%；苦参总碱水提浓缩液10-20%；艾叶水提浓缩液10-20%；木质素磺酸钠3-8%；烷基多糖苷5-10%；柠檬酸水溶液1-4%；柠檬酸钠水溶液2-5%。

6、所述消毒液通过以下步骤制备得到：先将体系ph调至3.8-4.2诱导生物碱质子化，再加入木质素磺酸钠通过静电作用锚定活性成分，随后加入烷基多糖苷形成水化包裹层，最后平缓调升ph至5.5-6.0固化结构。

7、优选的，组分的质量百分比配比为以下任意一种：

8、配比一：去离子水52%，苦参总碱水提浓缩液15%，艾叶水提浓缩液15%，木质素磺酸钠5%，烷基多糖苷8%；

9、配比二：去离子水67%，苦参总碱水提浓缩液10%，艾叶水提浓缩液10%，木质素磺酸钠3%，烷基多糖苷5%；

10、配比三：去离子水35%，苦参总碱水提浓缩液20%，艾叶水提浓缩液20%，木质素磺酸钠8%，烷基多糖苷10%。

11、通过采用上述技术方案，在设定的浓度梯度范围内平衡多组分间的溶剂化作用与界面张力，保证载药胶粒的扩散电荷密度达到悬浮稳定状态的临界要求，避免长期存放过程中的相分离。

12、优选的，苦参总碱水提浓缩液和艾叶水提浓缩液的固含量均限定为20%；且柠檬酸水溶液和柠檬酸钠水溶液的质量浓度均为20%。

13、优选的，苦参总碱水提浓缩液通过包含以下步骤的特定提取工艺制得：加入十倍量去离子水微沸煎煮两小时滤出初次提取液，向药渣中加入八倍量去离子水再次微沸煎煮一点五小时滤出二次提取液，合并两次提取液后在60℃及真空度为-0.08mpa的条件下进行减压浓缩制得。

14、本发明还提供一种畜禽养殖场环境消毒用中草药复方消毒液的制备方法，采用如下的技术方案：

15、一种畜禽养殖场环境消毒用中草药复方消毒液的制备方法，包括以下连续步骤：

16、s1初始分散与强制质子化：将去离子水、苦参总碱水提浓缩液和艾叶水提浓缩液在配液釜中混合，开启低速搅拌，滴加柠檬酸水溶液将体系ph值下调以挤占氢键受体位点，诱导生物碱质子化重组；

17、s2升温解聚与聚合物锚定：将反应体系升温并保温，连续滴加预溶的木质素磺酸钠溶液，期间基于低速搅拌电机电流基线的突变反馈触发内圈高速分散盘介入，进行高剪切流场下的网络解聚，并基于在线电导率数据判定胶体解聚终点；

18、s3降温均化与水化层构建：将釜内温度降低，加入烷基多糖苷并维持中等剪切速率搅拌均化；

19、s4闭环定速调碱：采用在线ph计与计量泵闭环联动，限定ph升高速率，滴加柠檬酸钠溶液使体系在平缓的酸碱度爬升梯度中实现结构固化；

20、s5熟化与精滤：持续低速搅拌熟化后过滤灌装，即得成品。

21、通过采用上述技术方案，本发明在制备过程中通过精确的物理和化学协同干预，实现了对植物底物的解缠组装。反应过程及内在机理具体如下：

22、在s1步骤中，植物浓缩液原始混合体系内存在多酚与生物碱自发交联的氢键结合态。滴入柠檬酸水溶液使体系引入大量的游离氢离子。高浓度氢离子凭借较小的离子半径和较高的热力学活性，进入混合物内部替代多酚羟基成为新的质子供体，触发底物网络的断裂拆解。反应过程表述为：[多酚-oh···nr3-生物碱]+h+→[多酚-oh]+[h-nr3+-生物碱]。通过该解离重构过程，生物碱分子结构中的含氮基团发生强制质子化反应，由依附于多酚骨架的结合态转换为带正电荷的季铵盐自由离子。

23、在s2步骤中，升温操作增加了高分子链段的运动自由度。木质素磺酸钠分子链的强阴离子特性在水相中发生完全电离。滴入体系后，带负电荷的木质素磺酸根离子与s1步骤中生成的质子化生物碱通过库仑力发生相互作用。静电锚定反应表达为：[lignin-so3-]+[h-nr3+-生物碱]→[lignin-so3-···h-nr3+-生物碱]。核心杀菌组分被锁定在多聚物骨架周围。同时，加入高分子物质导致部分解离多酚发生假塑性聚集，引起物料流变学参数变化，表现为低速搅拌电机负载电流突增。系统捕捉到该反馈信号后触发高速剪切，高剪切应力瞬间撕裂假塑性团簇，释放内部截留溶剂，保证静电锚定反应在均一的液相环境中进行。在线电导率斜率趋于平缓标志着水相游离离子的消耗达到平衡，即微观电荷锁定过程完成。

24、在s3步骤中，降温操作降低体系内部的热扩散效应。体系内载有生物碱微粒的表面已被阴离子聚合物占据。非离子型烷基多糖苷加入后，其烷基长链通过范德华力插入或吸附在胶粒外部，大量具有高度亲水性的多糖环片段在水相中舒展。多糖环上的密集羟基群通过氢键捕获周边水分子，在微粒外缘构建出具有刚性抗逆特征的界面水化层。

25、在s4步骤中，向体系加入柠檬酸钠回升碱度以满足成品制剂储存及应用的稳定要求。基于闭环系统限制加入速率并平缓拉升ph值，消除了体系内部空间局域的酸碱度过饱和梯度。缓慢的化学势变化环境防止了游离多酚超越动力学安全边界发生大规模疏水自聚，确保外围附着的糖苷分子层进行慢速构象收缩与致密化排列，最终完成有效成分的物理相态固化。

26、优选的，s1步骤中，将体系物料温度控制在20-30℃，表观剪切速率设定为100-150s-1，且滴加柠檬酸水溶液将体系ph值调节并稳定在3.8-4.2之间，持续作用20-30分钟。

27、通过采用上述技术方案，设定温度区间平衡了酸性环境下的质子化转换效率与活性分子结构的热稳定性；将ph值钳制在3.8-4.2的狭窄波段，提供了充裕的氢离子受体竞争优势，同时阻断了低酸碱度诱导的糖苷配基水解副反应。

28、优选的，s2步骤中特定解聚工艺的具体实现方式为：将物料加热至60-70℃；木质素磺酸钠预溶于去离子水后在20-30分钟内恒速滴加；实时监测低速搅拌电机电流，当电流值较滴加前基线突增幅度超过30%时，触发剪切速率为600-800s⁻¹的高速分散盘运行3-5分钟，待电流回落至基线±5%范围内时自动关闭；持续记录经温度补偿后的在线电导率数据，当判定连续10-15分钟内电导率相对下降率小于2.0%时，切断加热源。

29、通过采用上述技术方案，构建基于流变学参量（电流）和电化学参量（电导率）联动的双重过程控制模型。电流阈值触发机制确保设备仅在内部团簇形成实质性流体阻滞时开启高能耗机械做功；电导率斜率判定机制克服了传统定时加热工艺带来的反应终点盲区，有效防止过量剪切和热扰动造成的胶体二次破乳分层。

30、优选的，s3步骤中，降温目标设定为30-40℃，烷基多糖苷在150-200s-1的剪切速率下搅拌均化15-20分钟；s4步骤中，ph升高速率控制在0.1-0.2ph单位/分钟，当体系ph值缓慢爬升并稳定在5.5-6.0的目标阈值时，停止加入柠檬酸钠溶液。

31、通过采用上述技术方案，匹配特定的降温梯度和剪切流场有利于糖苷分子的有序定向分布。控制缓慢升碱梯度抑制了微粒碰撞频率的激增，防止颗粒间的架桥凝结。

32、第二方面，本发明提供一种畜禽养殖场环境消毒用中草药复方消毒液的使用方法，采用如下的技术方案：

33、一种畜禽养殖场环境消毒用中草药复方消毒液的使用方法，包括以下步骤：

34、将中草药复方消毒液与养殖场地下水介质按照1:300的体积比混合配制成稀释工作母液；

35、将稀释工作母液泵入设有柱塞泵的高压喷雾回路中，强制将管道系统内的工作压力维持在5.0mpa，末端经由标称孔径为50μm的微雾喷嘴施加于养殖场环境空间，以规避受限流道内的剪切致凝效应并维持连续流量。

36、通过采用上述技术方案，流体在工业柱塞泵的驱动下进入极端缩小的微孔流道时，会承受急剧飙升的法向挤压应力及管壁切向应力。缺乏抗形变设计的复方制剂在此高水力载荷下，聚合物链段之间发生溶剂脱除并迅速硬化交联，引发堵塞。经本技术制备工艺调控形成的药剂稀释后，内部含有的胶体微粒外层覆盖由多糖片段结合形成的高黏度纳米水化层。该结构单元为流体穿越微细空间提供了极低阻力的润滑保护，使有效成分能够在5.0mpa的机械外力和50μm物理孔径双重约束下产生适应性的滑移变形，规避了剪切致凝所衍生的机械截留堆积现象，确保管路绝对流量保持平直演变，保障工业消杀系统作业的顺畅。

37、优选的，养殖场地下水介质为受多价金属离子侵袭、总硬度不高于1000 mg/l以碳酸钙计的极端硬水；稀释工作母液在上述硬水介质中静置72小时内，液相浊度不高于7.9ntu，水相中苦参碱的质量保留率大于90%。

38、通过采用上述技术方案，从物理相态表征和化学组分定量两个维度确证了制剂内部解构包裹体系针对真实恶劣应用环境的抵抗能力。在超过三天的多价金属阳离子持续攻击下，宏观悬浮流体维持光学澄清，游离态杀菌物质避免了与重力沉降物的共同流失，满足现场配药后较长放置周期内不降解的实际应用需求。

39、本发明提供了一种畜禽养殖场环境消毒用中草药复方消毒液及其使用方法。具备以下有益效果：

40、1、本发明通过在微观结构中利用木质素磺酸钠的阴离子骨架对质子化的苦参碱类活性成分实施静电锚定，并在外围通过烷基多糖苷构建界面水化包裹层，切断了植物提取液中多酚组分在遭遇高硬度水源时的多齿配位途径。这种结构重塑阻断了养殖场地下水中钙、镁等多价金属离子诱发的絮凝共沉淀反应，使核心杀菌成分免受网状沉淀物的卷扫拖拽，从而在实际恶劣的硬水稀释条件下能够长期维持水相中的有效药物浓度与生物学杀灭效价。

41、2、本发明通过引入基于电机负载电流与在线电导率双重反馈的高剪切动态解聚工艺，消除了植物底物料液中容易引发流变学阻滞的假塑性团簇，同时配合微粒外围形成的高黏度水化层，大幅降低了流体的界面阻力。当稀释液在工业高压柱塞泵驱动下穿越微米级喷孔时，体系内部的有效微粒结构能够产生适应性的形变滑移，规避了传统植物复方制剂在极端流场挤压下极易发生的剪切致凝与孔壁板结现象，保障了现代自动化微雾消杀管路的连续通畅。

42、3、本发明通过成型阶段采用在线ph计与计量泵闭环联动的反馈控制机制，将体系的碱度回升速率严格限制在平缓的量化梯度内，避免了反应空间内局部酸碱度过饱和现象的发生。该化学势的平滑过渡有效抑制了游离多酚物质因环境突变而超越动力学边界产生的大规模疏水自聚，确保了表面活性剂分子在胶体外围的慢速构象收缩与致密化排列，实现了活性载药结构在物理相态上的彻底固化，显著提升了成品制剂在长周期储存过程中的抗分层与抗降解能力。