一种洗涤消毒剂及制备方法

本发明属于洗涤产品技术领域，具体涉及一种洗涤消毒剂及制备方法。

背景技术：

生产加工企业，尤其如奶制品加工，果汁、可乐、酿酒等饮料生产加工，以及零食、调味品、熟食和速食加工生产等，需要时常清洗加工和储运的管道、罐、釜、零部件和加工工具等。同时还需要时常消毒处理，杀灭管道内部可能滋生的微生物，以确保产品质量。除通常的洗涤过程外，氯水常用于最后的清洗和消毒，氯的强氧化作用，以及氯水解产生的次氯酸根的强氧化作用可清除难以洗涤的有机污染物，同时也能杀灭微生物，具有消毒效果。但是氯与有机物反应生成的氯化烃是严重的污染物，同时氯气散发到空气中造成的空气污染也可能影响身体健康。

为了解决洗涤和消毒过程中使用氯水存在的问题，专利zl01817243.1和专利us20120093689a1公开了一种碱性洗涤消毒剂，使用kmno4作为氧化剂，并配伍使用氧化还原势大于mno4^–/mno4^2–的化学氧化剂，如过氧焦硫酸钾，以维持高锰酸根氧化还原循环，用于替代氯水洗涤消毒剂。该洗涤消毒剂避免了使用氯水，能到达同样洗涤消毒效果。该洗涤消毒剂可以通过kmno4溶液的颜色变化判断洗涤效果，如果清洗液维持原来的紫色，说明清洗完成，如果清洗液变为黄色或绿色，说明污染严重，还需要进一步洗涤。专利zl01817243.1公开的洗涤消毒剂为粉末形式，洗涤前需要先溶解，这就需要单独的溶解容器，增加了硬件成本；同时该洗涤消毒剂中用于维持碱性环境的强碱会在溶解过程中放热，使洗涤操作的危险系数增加；此外溶解的等待时间也增加了洗涤操作工序，延长工时。专利us2012/0093689a1使用了溶液态的洗涤消毒剂，解决了洗涤前溶解的烦恼，但是由于该洗涤消毒剂使用强氧化剂，化学活性高，甚至可能和水分子缓慢反应，因此溶液态储存的稳定性不够，实践结果显示通常的稳定时间为2-3周，不超过一个月。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明提供一种稳定性强、清洗效果好、可通过视觉判断清洗程度的洗涤消毒剂。本发明还提供一种洗涤消毒剂的制备方法。

为解决现有技术的不足，本发明提供的技术方案为：

本发明提供一种洗涤消毒剂，包括以下重量份的组分：水溶性高锰酸盐0.005～5份、氧化剂0.2～1.5份、ph调节剂7～28份、含硼稳定剂0.05～2份和水100份；

所述氧化剂的氧化电位高于锰vii对锰vi的氧化电位；

所述洗涤消毒剂的ph大于12。

优选的，所述水溶性高锰酸盐为高锰酸锂、高锰酸钠、高锰酸钾、高锰酸铵、高锰酸钙、高锰酸钡或高锰酸镁中的一种或多种。

优选的，所述水溶性高锰酸盐为高锰酸钾。

优选的，所述氧化剂为次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、亚氯酸钠或亚氯酸钾中的一种或多种。

优选的，所述氧化剂为次氯酸钠或过硫酸钠中的一种或两种。

优选的，所述ph调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠或碳酸钾中的一种或多种。

优选的，还包括3～24份重量份的洗涤助剂，所述洗涤助剂为三聚磷酸钠、三聚磷酸钾、硅酸钠、偏硅酸钠或4a分子筛中的一种或多种。

优选的，所述含硼稳定剂为氧化硼或硼砂中一种或两种。

优选的，所述含硼稳定剂为氧化硼。

本发明还提供一种洗涤消毒剂的制备方法，包括，

在水中依次溶解ph调节剂、氧化剂、水溶性高锰酸盐和含硼稳定剂即可得到前述的洗涤消毒剂。

本发明的有益效果：

1)本发明提供的洗涤消毒剂为溶液状态，使用前无需专门的溶解容器和溶解操作，使用方便；

2)本发明通过ph调节剂维持溶液为碱性并加入含硼稳定剂，制备的洗涤消毒剂可以较长时间内稳定储运，稳定时间长达12个月；

3)本发明提供的洗涤消毒剂可通过视觉观察洗涤消毒剂的颜色确定洗涤效果，方便对管道内部、釜体内壁、零部件及操作工具等难以直接接触的表面以及难以洗涤的小部件进行清洗和消毒；

4)本发明提供的洗涤消毒剂中的高锰酸盐和氧化剂均具有极好的消毒杀菌效果，能杀灭微生物，具有良好的灭菌效果，特别适用于饮料、食品、日化及成药等行业。

具体实施方式

下面结合实施方式对本发明作进一步描述。以下实施方式仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种洗涤消毒剂，包括以下重量份的组分：

水溶性高锰酸盐0.005～5份、氧化剂0.2～1.5份、ph调节剂7～28份、含硼稳定剂0.05～2份和水100份；

其中，氧化剂的氧化电位高于锰vii对锰vi的氧化电位；

其中，洗涤消毒剂的ph大于12。

在本发明的可选实施例中，水溶性高锰酸盐为高锰酸锂、高锰酸钠、高锰酸钾、高锰酸铵、高锰酸钙、高锰酸钡或高锰酸镁中的一种或多种，优选高锰酸钾。水溶性高锰酸盐作为颜色指示剂，可通过其颜色变化判断清洗效果。

在本发明的可选实施例中，氧化剂为次氯酸钠、次氯酸钾、次氯酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、亚氯酸钠或亚氯酸钾中的一种或多种，优选次氯酸钠或过硫酸钠中的一种或两种。

在本发明的可选实施例中，ph调节剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钠或碳酸钾中的一种或多种，优选氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或两种。

在本发明的可选实施例中，洗涤消毒剂还包括3～24份重量份的洗涤助剂。洗涤助剂为三聚磷酸钠、三聚磷酸钾、硅酸钠、偏硅酸钠或4a分子筛中的一种或多种，优选三聚磷酸钾或偏硅酸钠中的一种或两种。洗涤助剂能分散和悬浮污垢，同时能防止洗涤消毒剂在高硬度水中效果减弱，具有促进和改善洗涤效果的作用。

强氧化剂具有很高的化学活泼性，但其溶液稳定性较差。当强氧化剂的氧化还原电位高于ho2^-/ho^-的氧化还原电位时，强氧化剂能缓慢与溶液中的氢氧根反应而逐渐消耗，如：s2o8^2-+3oh^-＝2so4^2-+ho2^-+h2o，clo^–+oh^–＝cl^–+ho2^–，本发明通过ph调节剂维持溶液为碱性并加入含硼稳定剂，使洗涤消毒剂稳定周期大幅度加长。在本发明的可选实施例中，含硼稳定剂为氧化硼或硼砂中一种或两种。硼砂是一种广泛存在的含硼化合物，广泛用于清洁剂、化妆品、杀虫剂、缓冲溶液等；同时硼砂是一种良好的稳定剂，与氯酸钠混合时能降低氯酸钠的可燃性，而与硝基苯等化合物配伍使用能稳定酸性高锰酸钾(cn201510895454.4)。氧化硼具有和硼砂类似的稳定能力。选择硼砂和氧化硼作为稳定剂的原因在于，硼砂和氧化硼在碱性溶液中形成的多羟基硼酸根或多硼酸根能以质子交换等方式与强氧化剂动态结合，减小强氧化剂与氢氧根反应的几率，从而延缓氧化剂的分解，大大提高强氧化剂碱溶液的稳定性，下式ⅰ为多硼酸根与过硫酸根结合后的产物。

含硼稳定剂优选氧化硼。氧化硼相对于硼砂具有较低的毒性。

具体使用时，洗涤效果可以通过洗涤消毒剂中的指示剂颜色变化肉眼判断，无需额外试剂或仪器辅助。洗涤消毒剂中含有高锰酸盐作为指示剂，高锰酸根水溶液呈紫色。洗涤过程中，高锰酸根与污染物(ch2o表示)发生反应被还原为锰酸根：6mno4^-+2ch2o+8oh^-＝6mno4^2-+c2o4^2-+6h2o。而锰酸根水溶液呈绿色，与高锰酸根颜色明显不同。在强氧化剂(氧化电位高于高锰酸根/锰酸根氧化电位)存在下，锰酸根将被重新氧化为高锰酸根，如：s2o8^2-+2mno4^2-＝2so4^2-+2mno4^-，clo^-+2mno4^2-+h2o＝cl^-+2mno4^-+2oh^-。但在洗涤过程中，氧化剂同样会与污染物反应而被消耗，如：3s2o8^2-+2ch2o+8oh^-＝6so4^2-+c2o4^2-+6h2o，3clo^-+2ch2o+2oh^-＝3cl^-+c2o4^2-+3h2o。草酸根还能进一步被氧化为碳酸根。当污染物被洗净时，溶液中有富裕的氧化剂维持高锰酸根存在，此时洗涤溶液保持原有的紫色；当还有剩余污染物存在时，氧化剂被消耗殆尽，此时锰酸根无法被重新氧化为高锰酸根，此时洗涤溶液呈锰酸根的绿色；在污染物剩余量很多或还原性很强时，锰酸根进一步被还原二价锰或锰氧化物而使洗涤溶液呈黄色或黄绿色。由此可见，洗涤效果可以简单通过清洗液颜色的变化判断，如果清洗液基本维持指示剂原有颜色，说明清洗完成；如果清洗液颜色明显变化，比如变为黄色或变为绿色，说明污染物尚未完全清除，还需要进一步洗涤。并且，当洗涤消毒剂的颜色变为黄色或变为绿色时，也说明洗涤消毒剂中的氧化剂已经失效，该洗涤消毒剂已不具备洗涤消毒的效果。因此，也可通过洗涤消毒剂的颜色来判断洗涤消毒剂是否仍然有效。

本发明提供的洗涤消毒剂在使用前稀释至质量分数低于20％的水溶液即可使用，可根据实际洗涤需要选择稀释的浓度。使用时，也可根据实际情况选择具体的洗涤消毒方式，如对于体积较大的装置，采用喷淋洗涤能节约洗涤消毒剂用量。

本发明实施例还提供一种洗涤消毒剂的制备方法，包括以下步骤：在搅拌的同时将ph调节剂溶于水中，降至室温后，加入氧化剂和水溶性高锰酸盐搅拌溶解，最后加入含硼稳定剂搅拌溶解即可得到洗涤消毒剂。

当洗涤消毒剂含有洗涤助剂时，洗涤消毒剂的制备方法为：搅拌下将ph调节剂溶于水中，待降至室温，加入洗涤助剂搅拌溶解，再加入氧化剂和水溶性高锰酸盐搅拌溶解，最后加入含硼稳定剂搅拌溶解。

下述实施例中所用试剂均为市售。

实施例1

制备洗涤消毒剂，其中各组分的重量份为：颜色指示剂高锰酸钾0.5份，氧化剂过硫酸钠0.2份，ph调节剂氢氧化钙7份，洗涤助剂三聚磷酸钠3份，稳定剂硼砂0.05份，蒸馏水100份，该洗涤消毒剂稳定188天，此后颜色逐渐变淡，最后泛绿。

采用该洗涤消毒剂，清洗盛装老干妈豆鼓酱的瓶子。将洗涤消毒剂稀释为5％的水溶液，将污染的瓶子浸泡在溶液中15分钟左右，根据洗涤液颜色的变化能方便通过视觉判断洗涤效果。若洗涤液颜色基本保持，表明洗涤彻底，取出瓶子水洗净即可；若洗涤液颜色变绿或变黄，则更换洗涤液，继续浸泡，直至洗涤结束。浸泡后的瓶子用清水冲净残余洗涤液，倒置瓶子观察，瓶壁均匀挂膜，无水珠、水滴或疏水区域，根据玻璃器皿洗净判断标准，瓶子中油污被彻底洗净。

采用放置188天后的该洗涤消毒剂，用于清洗盛装老干妈豆鼓酱的瓶子。洗涤过程同上。洗涤结果表明放置188天后该洗涤消毒剂的仍然具有很好的洗涤效果。

实施例2

制备洗涤消毒剂，其中各组分的重量份为：颜色指示剂高锰酸钠1份，氧化剂次氯酸钠1.5份，ph调节剂氢氧化钾28份，洗涤三聚磷酸钾24份，稳定剂硼砂0.05份，去离子水100份，该洗涤剂稳定112天，此后颜色变淡并开始泛绿。

采用该洗涤消毒剂清洗有可乐污渍和有饮料污渍的管道。洗涤消毒剂稀释至2％的水溶液，充满管道内部浸泡15分钟左右，浸泡过程中保持与大气相通，浸泡完毕卸出洗涤液，根据颜色变化判断洗涤效果。若洗涤液颜色基本保持，表明洗涤彻底，用水洗净即可；若洗涤液颜色变绿或变黄，则更换洗涤液，重新充满管道，继续浸泡，直至洗涤结束。结果表明该洗涤消毒剂对有可乐污渍和有饮料污渍的管道具有良好的清洗效果。

实施例3

制备洗涤消毒剂，其中各组分的重量份为：颜色指示剂高锰酸镁0.005份，氧化剂过硫酸钾0.2份，ph调节剂(质量比为1:1的氢氧化钾和碳酸钾)7份，洗涤助剂偏硅酸钠3份，稳定剂氧化硼2份，蒸馏水100份，该洗涤消毒剂稳定约12个月，此后颜色逐渐泛绿。

采用该洗涤消毒剂，稀释至3％的水溶液，清洗番茄酱搅拌桨，能将搅拌桨缝隙内残留的酱渣清洗干净。缝隙内滋生的微生物，通过浸泡亦能杀灭，实现消毒功能。通过浸泡的方式洗涤，条件允许时还可以启动搅拌桨低速搅拌，增加洗涤效果。结果表明，对于通常难以接触的部位，如部件连接的缝隙、凹槽等，采用本洗涤消毒剂能取得良好的洗涤效果。

实施例4

制备洗涤消毒剂，其中各组分的重量份为：颜色指示剂高锰酸钙5份，氧化剂亚氯酸钾1.5份，ph调节剂(质量比为2:1的氢氧化钠和碳酸钠)28份，洗涤助剂硅酸钠24份，稳定剂氧化硼2份，蒸馏水100份，该洗涤消毒剂稳定90天，此后颜色开始变淡。

采用实施例4的洗涤消毒剂，稀释至20％的水溶液，分别浸泡盛装过色拉油、菜籽油和猪油的瓦缸20分钟至30分钟，根据颜色变化判断洗涤效果。若洗涤液颜色基本保持，表明洗涤彻底，用水洗净即可；若洗涤液颜色变绿或变黄，则更换洗涤液，继续浸泡，直至洗涤结束。结果表明采用本洗涤消毒剂可以轻易清除难以清洗的油渍污染。

实施例5

制备洗涤消毒剂，其中各组分的重量份为：颜色指示剂高锰酸铵0.2份，氧化剂(质量比为5:1的过硫酸钾和次氯酸钾)0.5份，ph调节剂(质量比为2:1的氢氧化钠和碳酸钠)15份，洗涤助剂(质量比为2:1的硅酸钠和4a分子筛)10份，稳定剂氧化硼0.5份，蒸馏水100份，该洗涤消毒剂根据室温高低能稳定10个月至12个月，此后颜色变淡并泛绿。

采用该洗涤消毒剂，稀释至1.5％的水溶液，清洗大容积的牛奶储存罐，用泵喷淋，流出的洗涤液收集后循环喷淋，根据洗涤液的颜色变化判断洗涤效果。结果表明采用本洗涤消毒剂对于大容积的牛奶储存罐具有良好的清洗效果。对于体积较大的装置，采用喷淋洗涤能节约洗涤消毒剂用量。

对比例1

制备洗涤消毒剂，其中各组分的重量份为：颜色指示剂高锰酸钾0.5份，氧化剂过硫酸钠0.2份，ph调节剂氢氧化钙7份，洗涤助剂三聚磷酸钠3份，蒸馏水100份，该洗涤消毒剂稳定14天，此后颜色逐渐泛绿。对比例1说明当洗涤消毒剂不含稳定剂时，洗涤消毒剂的稳定性不佳，有效期较短。

对比例2

制备洗涤消毒剂，其中各组分的重量份为：颜色指示剂高锰酸钾0.5份，氧化剂过硫酸钠0.2份，洗涤助剂三聚磷酸钠3份，稳定剂硼砂0.05份，蒸馏水100份，该洗涤消毒剂稳定60天，此后颜色逐渐变淡。对比例2说明添加稳定剂能够适当增强洗涤消毒剂的稳定性，但由于该洗涤消毒剂不含ph调节剂，有效期仍然较短。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。