一種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及消毒液技術領域，具體涉及一種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法。
【背景技術】
[0002]含溴消毒劑是指溶于水后，能夠水解生成次溴酸，并發(fā)揮作用的一類消毒劑。自1975年歐洲發(fā)現并使用二溴海因作為游泳池水消毒至今已經40年。目前二溴海因已經是國際上公認的高效含溴消毒劑。二溴海因化學名稱為1，3-二溴-5，5-二甲基乙內酰脲，簡稱二溴海因、DBDMH，分子量為285.92，它的含溴量為55.94%，有效溴含量為111.88%。。二溴海因能夠溶解于氯仿、乙醇、丙酮等有機溶劑中。二溴海因微溶于水，20°C時的溶解度在
0.2%左右，其飽和水溶液的pH值為6.6，在強酸強堿中易分解，干燥時能夠有很好的穩(wěn)定性。
[0003]二溴海因是一類新型的第二代釋放性消毒劑，其本身有著很好的殺菌效果。二溴海因中的活性溴(有效溴)是殺滅微生物的主要成分，在水溶液中，二溴海因釋放出次溴酸及次溴酸分解形成新生氧的作用，能破壞細胞壁，使芽孢蛋白質漏出，造成微生物不能生存。隨著作用時間的延長和使用濃度的增加，發(fā)現芽胞生命物質DNA漏出量增加，細菌DNA雙鏈斷裂(DSBS)，DNA損傷越嚴重，更加速對微生物的滅活，從而起到很強的殺菌效果，水中釋放出的游離溴還能與含氮化合物發(fā)生反應生成溴化胺，仍然具有殺菌作用。
[0004]在《消毒技術規(guī)范》(2002版)中，二溴海因被列為高效消毒劑，能夠應用于飲水、污水和游泳池水消毒、醫(yī)療衛(wèi)生單位環(huán)境物體和診療用品消毒，餐具、茶具、水果、蔬菜消毒等，應用范圍廣泛。但是二溴海因由一個非常大的缺點就是水溶性差，溶解之后不穩(wěn)定，這些缺點使二溴海因在使用過程中碰到了非常大的瓶頸。
[0005]二溴海因是第二代釋放性消毒劑，其本身有著很好的殺菌效果。二溴海因中的有效溴是殺滅微生物的主要成分，在水溶液中，二溴海因能釋放出次溴酸及次溴酸分解形成新生氧的作用，能破壞細胞壁，使芽孢蛋白質漏出，造成微生物不能生存。隨著作用時間的延長和使用濃度的增加，發(fā)現芽胞生命物質DNA漏出量增加，細菌DNA雙鏈斷裂，DNA損傷越嚴重，更加速了微生物的滅活，從而起到很強的殺菌效果，并且水中釋放出的游離溴還能與含氮化合物發(fā)生反應生成溴化胺，仍然具有殺菌作用。但是現有的二溴海因的水溶性差，并且溶解之后不穩(wěn)定，限制了二溴海因消毒液的使用，現有的二溴海因消毒液一般采用添加助溶劑和抗干擾劑來增加其溶解度和使用期限，但是使用后的其殺菌效果會受到影響。

【發(fā)明內容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法。
[0007]本發(fā)明為實現上述目的，通過以下技術方案實現:
一種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法，包括以下步驟:
①將可溶性堿、5，5- 二甲基海因和水混合得到水溶液，冷卻至_5~20°C，在攪拌下向水溶液中滴加單質溴a，滴加速度為1滴/5秒，滴加完畢反應20~40分鐘，得到反應液；所述的可溶性堿、5，5-二甲基海因、水和單質溴a的摩爾比為0.2~5: 1: 20-30: 0.2~2 ;所述的可溶性堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；
②在-5~20°C下，向步驟①所得反應液中加入分散劑，攪拌將分散劑溶解后向其中滴加單質溴b，滴加速度為1滴/5秒，滴加完畢在該溫度下反應20~40分鐘，得到溶液；所述單質溴b與步驟①中的單質溴a的摩爾比為1: 1 ;所述的分散劑與步驟①所得反應液的質量比為0.01~1: 100;所述的分散劑為十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基苯磺酸鈉、十八烷基苯橫酸納、十一.燒基硫酸納、十八燒基硫酸納或十八燒基硫酸納中的一種；
③向步驟②所得溶液中加入穩(wěn)定劑和增效劑攪拌均勾，得到混合液，將混合液的pH值調節(jié)至4~7，得到高穩(wěn)定二溴海因消毒液；所述的穩(wěn)定劑、增效劑和步驟②所得溶液的質量比為0.1~1: 0.1-3: 100 ;所述的穩(wěn)定劑為磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉或磷酸三鈉中的一種；所述的增效劑為N-甲基咪唑、1，2-苯并異噻唑啉-3-酮或N-甲基-1，2-苯并異噻唑啉-3-酮中的一種。
[0008]為進一步實現本發(fā)明的目的，還可以采用以下技術方案:
優(yōu)選的一種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法，步驟③中將混合液中的pH用鹽酸或氫氧化鈉調節(jié)至4~8。
[0009]優(yōu)選的一種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法，可溶性堿、5，5- 二甲基海因、水和單質溴a的摩爾比為1.5-2.5:1: 22-28: 0.7-1.3 ;可溶性堿為氫氧化鈉。
[0010]優(yōu)選的一種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法，步驟①中的水溶液的冷卻溫度為-5~0°C，步驟的反應溫度為_5~0°C。
[0011]優(yōu)選的一種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法，步驟②中的分散劑與與步驟①所得反應液的質量比為0.1~0.5: 100，分散劑為十二烷基磺酸鈉。
[0012]優(yōu)選的一種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法，步驟③中所述的穩(wěn)定劑為磷酸氫二鈉；所述的增效劑為N-甲基咪唑；其中磷酸氫二鈉、N-甲基咪唑和步驟②所得溶液的質量比為 0.3~0.7: 1-2: 100。
[0013]優(yōu)選的一種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法，步驟③中將混合液中的pH用鹽酸或氫氧化鈉調節(jié)至5~7。
[0014]優(yōu)選的一種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法，①將可溶性堿、5，5- 二甲基海因和水混合得到水溶液，冷卻至_5°C，在攪拌下向水溶液中滴加單質溴a，滴加速度為1滴/5秒，滴加完畢反應30分鐘，得到反應液；所述的可溶性堿、5，5- 二甲基海因、水和單質溴a的摩爾比為2.1: 1: 25: 1.05 ;所述的可溶性堿為氫氧化鈉；
②在_5°C下，向步驟①所得反應液中加入分散劑，攪拌將分散劑溶解后向其中滴加單質溴b，滴加速度為1滴/5秒，滴加完畢在該溫度下反應30分鐘，得到溶液；所述單質溴b與步驟①中的單質溴a的摩爾比為1: 1 ;所述的分散劑與步驟①所得反應液的質量比為
0.3: 100 ;所述的分散劑為十二烷基苯磺酸鈉；
③向步驟②所得溶液中加入穩(wěn)定劑和增效劑攪拌均勾，得到混合液，將混合液的pH值調節(jié)至6，得到高穩(wěn)定二溴海因消毒液；所述的穩(wěn)定劑、增效劑和步驟②所得溶液的質量比為0.5: 1.5: 100 ;所述的穩(wěn)定劑為磷酸二氫鈉；所述的增效劑為N-甲基咪唑。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明直接采用單質溴為原料，使用單質溴和5，5- 二甲基海因直接生成可溶性的二溴海因消毒液，該生產過程沒有經過過濾、烘干等后處理步驟，不會產生工業(yè)上的三廢，并且節(jié)約了生產成本；采用本發(fā)明提供的制備方法生產的二溴海因消毒液的濃度高，有效溴含量可達到50%，不產生氯化物，腐蝕性小，pH呈中性，對人的刺激小適用于更多場所的消毒。
[0016]本發(fā)明的一個優(yōu)點是他提供了一種產生二溴海因消毒液的合成方法。
[0017]本發(fā)明的另一優(yōu)點是本發(fā)明的消毒液不產生氯化物，所以腐蝕性小。
[0018]本發(fā)明的另一優(yōu)點是本發(fā)明的消毒液pH值呈中性，對人的刺激性小，而且能夠應用于各種消毒場所。
[0019]本發(fā)明的另一個優(yōu)點是他產生了用于工業(yè)水系統中生物污垢的控制方法。
[0020]該工業(yè)水系統包括:冷卻水系統，冷卻池塘，水庫，景觀水系統等。
[0021]本發(fā)明的另一個優(yōu)點是他提供了一種應用于紙漿和造紙系統，食品和飲料加工系統微生物控制的方法。
[0022]本發(fā)明的另一個優(yōu)點是他提供了一種改進的再生水系統中的微生物控制的制劑以及方法。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明通過提供一種生產穩(wěn)定的二溴海因消毒液的方法二滿足了上述的需求，該方法包括以下步驟:
在水中混合堿或者堿土金屬氫氧化物和5，5- 二甲基海因以提供一種水溶液，冷卻該溶液至小于20°C，然后在該溫度下開始緩慢加入一半的單質溴，加入完畢后反應30min，然后加入分散劑攪拌5min溶解，再在上述溫度下緩慢加入剩余的單質溴，全部加入完畢后反應30min，最后加入穩(wěn)定劑以及增效劑，攪拌溶解，最后調pH值至5_6即可。
[0024]在上述方案中，堿或者堿土金屬氫氧化物氫氧根的當量總數和5，5 二甲基海因的當量總數的比例在0.2-5之間，優(yōu)選1.5-2.5，最優(yōu)選2.1。
[0025]在上述方案中，單質溴的的當量總數和5，5 二甲基海因的當量總數的比例在
0.5-4之間，優(yōu)選1.5-2.5，最優(yōu)選2.1。
[0026]在上述方案中，整個反應的溫度應小于20°C，優(yōu)選小于10°C，更優(yōu)選小于_5°C。
[0027]在上述方案中，整個反應中第一次加入單質溴的時間在5-60min之間，優(yōu)選5-30min,更優(yōu)選lOmin。第二次加入單質溴的時間在5_60min，優(yōu)選20_50min，更優(yōu)選35min0
[0028]在上述方案中，該二溴海因消毒液的pH值為4-8，優(yōu)選5-7，更優(yōu)選5_6。
[0029]在上述方案中，加入的分散劑為陰離子表面活性劑，優(yōu)選十二烷基磺酸鈉。
[0030]在上述方案中，加入的穩(wěn)定劑為磷酸鹽類，優(yōu)選磷酸二氫鈉，磷酸氫二鈉，磷酸三納等。
[0031]在上述方案中，加入的增效劑為異噻唑啉酮類化合物，優(yōu)選1，2-苯并異噻唑啉-3-酮，N-甲基-1，2-苯并異噻唑啉-3-酮。
[0032]—種高穩(wěn)定二溴海因消毒液的制備方法，包括以下步驟:
①將可溶性堿、5，5- 二甲基海因和水混合得到水溶液，冷卻至_5~20°C，在攪拌下向水溶液中滴加單質溴a，滴加速度為1滴/5秒，滴加完畢反應20~40分鐘，得到反應液；所述的可溶性堿、5，5-二甲基海因、水和單質溴a的摩爾比為0.2~5: 1: 20-30: 0.2~2 ;所述的可溶性堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀；
②在-5~20°C下，向步驟①所得反應液中加入分散劑，攪拌將分散劑溶解后向其中滴加單質溴b，滴加速度為1滴/5秒，滴加完畢在該溫度下反應20~40分鐘，得到溶液；所述單質溴b與步驟①中的單質溴a的摩爾比為1: 1 ;所述的分散劑與步驟