一种消毒液及其制备方法与流程

1.本发明涉及消毒技术领域，所述ipc份分类号为a01n59/00具体涉及一种 消毒液及其制备方法。


背景技术：

2.传染性疾病尤其是病毒的传播途径主要是经过空气、接触传播，还有就是通 过接触停留在物体表面上的病毒为传播途径。因此对物体、皮肤、空气进行消毒 是必需的。
3.次氯酸钠(naclo)是一种无机次氯酸盐，是氯碱工业的副产品，其生产 工艺简单、价格低廉，具有较强的杀菌能力，因此被主要用作消毒剂、漂白剂、 净化剂，市面上大多数的消毒剂是次氯酸钠消毒剂的存在不稳定、腐蚀性差的缺 点，并且为了使次氯酸钠能够长时间的储存，专利cn112120042a在生产次氯酸 钠用消毒液时，加了一定量的稳定剂，使得次氯酸钠溶液中的有效氯降低的幅度 减少，但是这些稳定剂通常是一些有机稳定剂，这些有机稳定剂对人体具有一定 的危害，使得这类消毒剂不适用于人的皮肤，并且这些有机稳定剂主要是依靠提 高体系的ph值，使得体系处于一个碱性来维持稳定的，而次氯酸钠中的次氯酸 根容易与这些有机物反应，使得体系的活性降低，从而降低了其消毒的效果。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种消毒液，所述消毒 液的ph值为5.5-6.5，所述消毒液的制备原料包括次氯酸钠溶液、水、二氧化碳。
5.在一种实施方式中，所述消毒液的ph值为5.5-6.3；优选为6.24。
6.在一种实施方式中，所述次氯酸钠溶液的质量浓度大于等于5％。
7.在一种实施方式中，所述次氯酸钠溶液是由次氯酸钠(cas号：7681-52-9) 与水组成，为食品级。
8.在一种优选的实施方式中，所述次氯酸钠溶液的质量浓度大于等于8％；进 一步优选的，所述次氯酸钠溶液的质量浓度为10％。
9.在一种实施方式中，所述次氯酸钠溶液占消毒液原料总体积的0.1-0.2％；优 选为0.15-0.18％；进一步优选为0.17％。
10.在一种实施方式中，所述次氯酸钠溶液与二氧化碳的体积比为(5-20)：1； 优选为(8-12)：1；进一步优选为10：1。
11.在一种实施方式中，所述水为经过高纯度过滤器过滤得到的纯化水，其纯度 为99.9wt％。
12.在一种实施方式中，二氧化碳的cas号为124-38-9，其纯度为99.9wt％。
13.一些相关研究使用酸性电解水和次氯酸钠等原料来制备次氯酸钠消毒液，制 备得到的消毒剂一开始的杀菌效果主要是因为酸性电解水本具有一定的消毒效 果，但是当其与次氯酸钠溶液作用的时候，使得体系处于一个酸性的条件，增加 了体系的腐蚀性，使得此类消毒剂不适用于人的皮肤等部分，申请人意外发现， 在本发明体系中使用纯化水、
次氯酸钠溶液、二氧化碳能够使得消毒液的杀菌性 和耐腐蚀性更好，并且申请人经过大量实验发现，严格控制纯化水、次氯酸钠溶 液、二氧化碳的量，使其处于一个特定的范围的时候，能够使用体系的ph值接 近中性，其腐蚀性降低，尤其是对不锈钢基本没有腐蚀性，并且还具有良好的杀 菌效果，可能是因为在本体系的纯化水的体系中，三者特定的含量发生一定的反 应，使得反应达到一个稳态平衡，维持了体系ph值和杀菌的活性，当次氯酸钠 或二氧化碳增多的时候就会使得打破体系的平衡，使得体系的ph值过高或过低、 杀菌活性降低。
14.本发明的第二个方面提供了一种消毒液的制备方法，包括以下制备步骤：
15.(1)按照相应的体积份，在不同的储存罐中加入次氯酸钠溶液、水、二氧 化碳；
16.(2)先将水输送至混合罐中；
17.(3)待水输送完后，再向混合罐中同时输入次氯酸钠溶液和二氧化碳；
18.(4)待次氯酸钠溶液和二氧化碳输入完毕后，在混合罐中进行混合反应得 到混合液；
19.(5)将混合液过滤及即可得到消毒液。
20.在一种实施方式中，步骤(3)中次氯酸钠溶液的流量为0.6-1.2l/h，优选为0.8-1l/h，进一步优选为0.9l/h。
21.在一种实施方式中，步骤(3)中二氧化碳的流量与次氯酸钠溶液的流量比 为1：(12-15)，优选为1：12.5。
22.现有技术中有关研究利用二氧化碳、次氯酸钠溶液为原料制备的消毒液，二 氧化碳的加入在一定程度上增加了体系的稳定性，但是因为其制备工艺的控制不 当反而在一定程度上影响了消毒液的有效氯含量时杀菌效果降低。申请人经大量 研究发现在本发明体系选择纯化水的基础上通过选择特定的二氧化碳的流量与 次氯酸钠溶液的流量能够使得二氧化碳和次氯酸钠在纯化水中很好的进行溶解 反应，从而使得有效氯含量增多，使制得的消毒液具有良好的杀菌性。当二氧化 碳的流量与次氯酸钠溶液的流量比增大时，可能会导致二氧化碳来不及与反应次 氯酸钠反应而造成体系酸化的现象，而当二氧化碳的流量与次氯酸钠溶液的流量 比减小时，可能会导致体系的浓度增高，其密度和黏度增大，使得二氧化碳不能 够很好的与溶解在体系中。
23.在一种实施方式中，步骤(4)中混合罐的温度为5-10℃，优选为6-8℃， 进一步优选为7℃。
24.在一种实施方式中，步骤(4)中混合罐的反应压力为0.6-1mpa、反应时间 为5-10min；优选为，步骤(4)中混合罐的反应压力为0.65-0.85mpa、反应时 间为6-9min；更进一步优选的，步骤(4)中混合罐的反应压力为0.8mpa、反应 时间为7min。
25.在一种优选的实施方式中，步骤(5)中的过滤为黏膜级过滤。
26.本发明中的黏膜级过滤适用的为ro膜。
27.消毒液的稳定性和杀菌性是评价消毒液性能的特征，但是现有的消毒液很难 将稳定性和杀菌性能达到一个较佳的水平，在本发明体系中，申请人先研究选择 了特定的原料，然后再进行大量的工艺试验，在实验中发现，针对本体系选择特 定的反应压力、时间、温度能够很好原料发生反应，并且在实验中申请人意外发 现，在制备消毒液的最后一步结合黏膜级过滤的方式，可以使得消毒液的稳定性 和杀菌性都达到一个较佳的水平，可能是
因为在比较低的温度和特定的压力下次 氯酸钠基本不会分解，并且二氧化碳也基本不会造成体系的酸化现象，在反应过 程中，产生的碳酸氢钠在一定程度上会分解为碳酸钠，体系中碳酸钠和碳酸氢钠 的存在一定程度上维持了反应的稳定性，可能是因为在反应过程中水溶液的浓度 会增加，而na

受浓度的影响较小，并且na

与水分子的相互作用较强，在盐类 离子的约束作用下，体系比较稳定，而且不容易产生一些副产物，使得消毒液的 品质较高，因为碳酸钠在体系中的溶解度有效，最后申请人通过黏膜级过滤方式 过滤了一些没有溶解的盐类。
28.在一种实施方式中，上述消毒液可以用于空气中、物体表面或皮肤。
29.在一种实施方式中，消毒液可用于金属表面，尤其是不锈钢表面。
30.另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。
31.有益效果：
32.1.在本发明体系中，申请人先选择特定的纯化水、二氧化碳、次氯酸钠溶 液为原料，首先限定了二氧化碳和次氯酸钠的比例，然后通过控制二氧化碳、次 氯酸钠的流量，使得二氧化碳能够充分与次氯酸钠反应，同时控制反应的压力和 温度，使得次氯酸钠不分解，二氧化碳在充分反应时不发生酸化反应，维持体系 的稳定性并提高杀菌效果；
33.2.本发明制备得到的消毒液对新冠病毒具有良好的杀灭效果；
34.3.本发明的消毒液具有良好的有效率含量和稳定性，在保证其稳定性时还 能够使得其具有良好的杀菌效果；
35.4.本发明的杀菌剂对不锈钢基本没有腐蚀性；
36.5.本发明的消毒液口用在空气中、人体的皮肤、口腔等范围。
具体实施方式
37.实施例1
38.一种消毒液，所述消毒液的制备原料包括次氯酸钠溶液、水、二氧化碳；
39.所述次氯酸钠溶液是由次氯酸钠(cas号：7681-52-9)与水组成，为食品 级；所述次氯酸钠溶液的质量浓度为10％；
40.所述水为经过高纯度过滤器过滤得到的纯化水，其纯度为99.9wt％；
41.所述二氧化碳的cas号为124-38-9，其纯度为99.9wt％；
42.所述次氯酸钠溶液占消毒液原料总体积的0.17％；
43.所述次氯酸钠溶液与二氧化碳的体积比10：1；
44.所述消毒液包括以下制备步骤：
45.(1)按照相应的体积份，在不同的储存罐中加入次氯酸钠溶液、水、二氧 化碳；(2)先将水输送至混合罐中；(3)待水输送完后，再向混合罐中同时输 入次氯酸钠溶液和二氧化碳；(4)待次氯酸钠溶液和二氧化碳输入完毕后，在 混合罐中进行混合反应得到混合液；(5)将混合液过滤及即可得到消毒液；
46.步骤(3)中次氯酸钠溶液的流量为0.9l/h；步骤(3)中二氧化碳的流量与 次氯酸钠溶液的流量比为1：12.5；
47.步骤(4)中混合罐的温度为7℃；步骤(4)中混合罐的反应压力为0.8mpa、 反应时间为7min；
48.步骤(5)中的过滤为黏膜级过滤。
49.实施例2
50.一种消毒液，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述次氯酸钠溶 液与二氧化碳的体积比为3：1。
51.实施例3
52.一种消毒液，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述次氯酸钠溶 液与二氧化碳的体积比为1：1。
53.实施例4
54.一种消毒液，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，所述次氯酸钠溶 液与二氧化碳的体积比为25：1。
55.实施例5
56.一种消毒液，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，步骤(3)中二 氧化碳的流量与次氯酸钠溶液的流量比为1：9。
57.实施例6
58.一种消毒液，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，步骤(4)中混 合罐的反应压力为0.35mp。
59.实施例7
60.一种消毒液，其具体实施方式同实施例1，不同之处在于，使用孔径为2微 米的滤纸替代黏膜级过滤。
61.性能测试
62.1.腐蚀性测试：
63.试验金属片：不锈钢、碳钢、钢、铝(圆形，直径24.0mm，厚1.0mm，穿 一直径为2.0mm的小孔，表面积总值约9.8017cm2，光洁度4-6。
64.测试方法：使用制备得到的同样量的消毒液浸泡不同的试验金属片74h后， 观察腐蚀情况。
65.测试环境：温度25℃，相对湿度46％。
66.测试结果如表1所示：
67.表1
[0068][0069]
2.杀菌性测试
[0070]
2.1细菌繁殖体定量杀灭试验
[0071]
试验菌株：金黄色葡萄糖菌(atcc 6538)，培养至第7代；铜绿假单细胞 菌(atcc 15442)，培养至第7代；大肠杆菌8099，培养至第8代。
[0072]
受试样品：实施例1中的消毒液。
[0073]
中和剂：d/e中和肉汤。
[0074]
培养基：营养琼脂培养基，压力蒸汽灭菌后备用。
[0075]
有机干扰物：中和剂tsb。
[0076]
稀释剂：pbs缓冲剂。
[0077]
载体：布片载体(规格：10mm
×
10mm，材质：白平纹面部，已脱脂处理)， 压力蒸汽灭菌后备用。
[0078]
检测依据：《消毒技术规范》(2002年版)2.1.1.2～2.1.1.7。
[0079]
测试环境：温度23-25℃，相对湿度50-55％。
[0080]
试验结果：(1)试验条件下，重复三次，d/e中和肉汤中和剂在载体浸泡定 量杀灭试验中可有效中和实施例1中消毒液对细菌繁殖体的抑制作用；且该中和 剂及其消毒液对受试菌(金黄色葡萄糖球菌)生长及培养无影响；(2)试验条件 下，重复3次，实施例1中的消毒液，作用1.0min，对金黄色葡萄糖菌、铜绿假 单细胞菌、大肠杆菌平均杀灭对数值≧3.00(杀菌率≧99.99％)。
[0081]
2.2白色念珠菌定量杀灭试验
[0082]
试验菌株：白色念珠菌(atcc 10231)，培养至第5代。
[0083]
受试样品：实施例1中的消毒液。
[0084]
中和剂：d/e中和肉汤。
[0085]
培养基：营养琼脂培养基，压力蒸汽灭菌后备用。
[0086]
有机干扰物：中和剂tsb。
[0087]
稀释剂：pbs缓冲剂。
[0088]
载体：布片载体(规格：10mm
×
10mm，材质：白平纹面部，已脱脂处理)， 压力蒸汽灭菌后备用。
[0089]
检测依据：《消毒技术规范》(2002年版)2.1.1.2～2.1.1.7。
[0090]
测试环境：温度23-25℃，相对湿度50-55％。
[0091]
试验结果：(1)试验条件下，重复三次，d/e中和肉汤中和剂在载体浸泡定 量杀灭试验中可有效中和实施例1中消毒液对细菌繁殖体的抑制作用；且该中和 剂及其消毒液对受试菌(白色念珠菌)生长及培养无影响；(2)试验条件下，重 复3次，实施例1中的消毒液，作用1.0min，对白色念珠菌≧3.00(杀菌率≧ 99.99％)。
[0092]
2.3.杀灭微生物试验
[0093]
按照《消毒技术规范》(2002年版)2.2.1.2.1项、2.1.1.5.5项和2.1.1.7.4项 测试实施例1中对鲍曼不动菌的杀灭效果。
[0094]
试验结果得到：经过3次重读试验，在20℃恒温试验条件下，实施例1中 的消毒液作用10minhou，对鲍曼不动菌的杀灭对数值均为》5.00。
[0095]
3.模拟和使用试验测试
[0096]
3.1手消毒现场试验
[0097]
消毒剂：实施例1中的消毒液。
[0098]
中和剂：d/e中和肉汤。
[0099]
无菌棉拭子：一次性使用医用棉签，灭菌后备用。
[0100]
培养基：tsa(胰蛋白胨大豆琼脂培养基)，压力蒸汽灭菌后备用。
[0101]
受试对象：
××
职工30人。
[0102]
稀释剂：含0.1％吐温-80的pbs缓冲液。
[0103]
检测依据：《消毒技术规范》(2002年版)2.1.2.6按照《消毒技术规范》(2002 年版)2.1.2.10的方法制备阳性对照组、阴性对照组和试验组样本，然后分别取 适当稀释度的阳性对照组、试验组、阴性对照组样本1.0ml，以琼脂倾注法接种 平皿，置于37℃培养48h，观察结果，结果如表2所示
[0104]
表2
[0105][0106][0107]
3.2物体表面消毒现场模拟
[0108]
消毒剂：实施例1中的消毒液。
[0109]
中和剂：d/e中和肉汤。
[0110]
无菌棉拭子：一次性使用医用棉签，灭菌后备用。
[0111]
培养基：tsa(胰蛋白胨大豆琼脂培养基)，压力蒸汽灭菌后备用。
[0112]
受试对象：
××
公司办公桌面、台面、门。
[0113]
稀释剂：含0.1％吐温-80的pbs缓冲液。
[0114]
检测依据：按照《消毒技术规范》(2002年版)2.1.2.10的方法制备阳性对 照组、阴性对照组和试验组样本，然后每份吸取1.0ml，以琼脂倾注法接种平皿， 每个样本接种2个平皿，放37℃恒温箱中培养48h，观察最终结果，结果如表3 所示：
[0115]
表3
[0116][0117][0118]
3.3空气消毒现场模拟
[0119]
消毒剂：实施例1中的消毒液。
[0120]
中和剂：d/e中和肉汤。
[0121]
试验菌株：白色葡萄球菌8032，第5代，并用0.03mlo/lpbs配制菌悬液。
[0122]
采样液：营养肉汤培养基(含橄榄油及中和剂)。
[0123]
喷雾染菌装置：气溶胶喷雾器。
[0124]
空气微生物采样装置：六级筛孔空气撞击式采样器。
[0125]
培养基：营养肉汤培养基，营养琼脂培养基、压力蒸汽灭菌后备用，
[0126]
稀释剂：pbs缓冲液。
[0127]
检测依据：按照《消毒技术规范》(2002年版)2.1.3.4的方法进行染菌、采 样、消毒试验，重复3次试验。
[0128]
试验环境：温度22-25℃，相对湿度50-55％。
[0129]
试验结果：在温度22-25℃，相对湿度50-55％条件下，实施例1中的消毒液 作用30min后。对20平方米密闭房间中人工污染的白色葡萄球菌的杀灭率3次 试验结果分别为99.95％、99.95％、99.96％。
[0130]
3.4空气消毒效果现场试验
[0131]
消毒剂：实施例1中的消毒液。
[0132]
中和剂：d/e中和肉汤。
[0133]
试验菌株：空气自然菌。
[0134]
采样液：营养肉汤培养基(含橄榄油及中和剂)。
[0135]
空气微生物采样装置：六级筛孔空气撞击式采样器。
[0136]
培养基：营养肉汤培养基，营养琼脂培养基、压力蒸汽灭菌后备用，
[0137]
检测依据：按照《消毒技术规范》(2002年版)2.1.3.5的方法进行采样、消毒试验，重复3次试验。
[0138]
试验环境：温度22-25℃，相对湿度50-55％。
[0139]
试验结果：在温度22-25℃，相对湿度50-55％条件下，实施例1中的消毒液作用30min后。对20平方米密闭房间空气中自然菌的消亡率3次试验结果分别为96.96％、97.13％、96.09％。
[0140]
4.有效氯含量测试
[0141]
测试样品：实施例1中的消毒液。
[0142]
测试依据：依据《消毒技术规范》(2002年版)2.2.1.2.1测试。
[0143]
测试环境：温度25℃，相对湿度47％。
[0144]
测试结果：152mg/l。
[0145]
5.污染物含量测试
[0146]
测试样品：实施例1中的消毒液。
[0147]
测试依据：国家食药局《化妆品安全技术规范》(2015版)第四章(1.2-1.4)。
[0148]
测试环境：温度25℃，相对湿度46％。
[0149]
测试结果：铅含量《0.05mg/l；砷含量《0.01mg/l；汞含量《0.005mg/l。
[0150]
6.病毒灭活试验
[0151]
试验材料：实施例1中的消毒液，veroe6细胞，sars-cov-2，dmem培养基(gibco)，fbs(gibco)，双抗(gibco)，96孔细胞培养基，胰酶(tpck处理)，co2细胞培养箱，生物安全柜等。
[0152]
试验设计：试验分为6组，第1-3组：fbs对照组，病毒(0.1ml)与pbs(0.9ml)室温分别孵育0.5min、1.5min、3min后，立即10倍比稀释接种veroe6细胞，74h后计算病毒滴度；第4-6组：实施例1中的消毒液组，病毒(0.1ml)与实施例1中的消毒液(0.9ml)室温分别孵育0.5min、1.5min、3min后，立即10倍比稀释接种veroe6细胞，74h后计算病毒滴度。
[0153]
试验步骤：(1)将生长良状态良好的veroe6细胞于p2实验室分至96孔细胞培养板中，于37℃，5％co2培养箱中培养，待次日早细胞汇合度达到70％左右时经传递窗转入p3实验室试验；(2)于生物安全柜中，取实施例1中的消毒液0.9ml至无菌离心管中，然后加入sars-cov-2病毒0.1ml，温室作用0.5min、1.5min、3min，然后立即用，dmem培养基(含双抗、含2％fbs)进行10倍梯度稀释；对照组则采用无菌fbs，取0.9mlfbs至无菌离心管中，然后加入sars-cov-2病毒0.1ml，温室作用0.5min、1.5min、3min，然后立即用，dmem培养基(含双抗、含2％fbs)进行10倍梯度稀释；(3)弃96孔板中的培养基，于无菌吸水纸上轻轻拍干后，将步骤(2)所得的稀释液加入96孔veroe6细胞板中，每个梯度8个重复孔，于37℃，5％co2培养箱中培养3d后观察细胞病变情况，几率并计算病毒的tcid
50
(red-muench氏法)；(4)为了对肉眼观察到的细胞病变进行复核面对同一梯度的重复孔上进行合并，并取140ml上清，按照病毒rna提取实际盒(qiagen)说明书进行病毒rna提取(140ml上清 5.6ul
carrier rna,混合均匀，室温作用10min，然后加入500ul的无水乙醇混合均匀， 用75％的酒精管子表面完全消毒后带出p3实验室后进行后续步骤的操作)；(5) 将步骤(4)所提取的rna采用taqman探针法进行荧光定量qpcr扩增orflab 基因，检测orflab基因的ct值，客观判断细胞是否被感染；(6)考虑到步骤 (2)所述的消毒液处理后的病毒在低稀释度时加入细胞可能存在细胞毒性，导 致细胞死亡，影响判断结果，因此还将未处理的病毒用dmem培养基(含双抗、 含2％pbs)进行10被梯度稀释后加入没有细胞的空96板孔中，每个梯度8个 重复孔，于37℃，5％co2培养箱中放置3d后取出并将8个重复孔合并，然后用 taqman探针法进行荧光定量qpcr扩增，检测未经vero e6细胞进行扩增的不 同梯度稀释后的病毒液中orflab基因的ct值(想到那个于一个标准的ct值曲 线)，并将ct值与步骤(5)中的ct值进行比较，一辅助确定步骤(2)所述不 同处理和不同梯度稀释后的病毒接种vero e6细胞后是否进行明显的复制(注： 如果病毒进行了复制，其ct值变小)。测试结果如表4所示：
[0154]
表4
[0155][0156][0157]
7.稳定性测试
[0158]
按照《消毒技术规范》(2002年版)2.2.1.2.1将实施例1中的消毒液在温度 54℃下保持14天，观察结果。计算其下降率，结果如表5所示。
[0159]
8..ph值测试
[0160]
测试样品：
[0161]
测试环境：温度22℃，相对湿度46％。
[0162]
使用phs-25ph计测ph值。结果如表5所示：
[0163]
表5
[0164] ph值有效率含量下降率(％)实施例16.249.2实施例24.2310.6实施例33.2510.8实施例47.9211.2实施例54.5613.6实施例64.1417.6实施例76.9612.63
[0165]
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权 利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所 有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的 权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数 值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释 为被所附的权利要求覆盖。