本發(fā)明涉及洗消劑，具體地說，涉及一種泡沫洗消劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1995年東京地鐵沙林事件、2001年“9.11”事件以及隨后世界范圍內(nèi)多次發(fā)生的炭疽郵件事件，標志著恐怖活動進入了生化恐怖的新階段。當前，國際恐怖組織發(fā)動核生化恐怖的企圖明顯，實施核生化恐怖能力增強；國內(nèi)恐怖組織暴力活動不斷升級，積極尋求核生化恐怖手段；境內(nèi)外“三股”勢力勾結(jié)加劇，構(gòu)成核生化恐怖的現(xiàn)實威脅。據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界1000多個恐怖組織中，有200多個具備化學(xué)恐怖能力，生化恐怖威脅形勢嚴峻。

國內(nèi)外對洗消技術(shù)的研究主要有物理洗消、化學(xué)洗消及除污洗消新技術(shù)。

物理除污洗消技術(shù)包括水洗法、吸附法、風蝕法及紫外輻射殺菌法等，主要應(yīng)用于受生化戰(zhàn)劑污染的區(qū)域和建筑物。物理除污洗消技術(shù)簡單易行，但是存在不足，譬如水洗法沖洗后所產(chǎn)生的污染水易造成周邊環(huán)境的二次污染；吸附法所用吸附劑都具有潛在的危害性等。

化學(xué)除污洗消技術(shù)除污洗消效果明顯、迅速，許多化學(xué)洗消劑能有效凈化化學(xué)、生物戰(zhàn)劑的污染。目前，化學(xué)除污洗消技術(shù)在洗消技術(shù)原理上沒有重大的突破性發(fā)展，但洗消劑出現(xiàn)了不少使用性能上的改進。加拿大的活性皮膚洗消液(RSDL)是一種廣譜液態(tài)人員用化學(xué)戰(zhàn)劑洗消劑，可安全地進行皮膚和眼睛的消毒。這已被加拿大、澳大利亞、愛爾蘭、荷蘭和禁止化學(xué)武器組織采用。美國研制了DS2P洗消溶液，以替代目前廣泛使用的標準洗消溶液DS2。新的DS2P洗消溶液裝在不銹鋼容器或塑料容器中，解決了DS2采用碳鋼容器的儲存和處置難題。經(jīng)測試表明DS2P與DS2一樣有效，且比DS2具有更高的化學(xué)活性。意大利的BX24可以高效處理各種已知毒劑，據(jù)稱這種洗消劑優(yōu)于現(xiàn)有的一般洗消劑。它的優(yōu)點在于可以通過化學(xué)方法將沾染毒劑轉(zhuǎn)換成中性化合物懸浮于溶劑中，并能干一般的手動洗消程序?qū)⑵淙コＫ闹泻头磻?yīng)快但不會產(chǎn)生有害毒氣和過多的熱量，對金屬和其他漆層保護表面無腐蝕，易于管理、儲存和發(fā)放，至少可以儲存5年(穩(wěn)定溫度范圍為-20℃～60℃)。BX24是一種粉末狀洗消劑，易于準備，使用后的殘余物不含氯、碳氫或其他有害環(huán)境的化合物，殘余物可以通過普通的排水裝置排除。BX24對生物毒劑也很有效，具有很強的殺菌功能。美國Edgewood生化研究中心報道了Decon Green型消毒劑的研究，它對各種化學(xué)戰(zhàn)劑的消毒性能均優(yōu)于目前美軍裝備的DS2消毒劑，基本成份是體積比60％的碳酸丙二酯，30％的雙氧水溶液(35％)，10％的Triton X-100，0.15摩爾/升的碳酸鉀和0.02摩爾/升的鉬酸鉀。對環(huán)境無污染，而且可對生物戰(zhàn)劑進行消毒，作用10分鐘炭疽芽孢的數(shù)量下降7個數(shù)量級。

目前，我國擁有先進的組合式洗消裝備，有對多種對象實施洗消作業(yè)的多功能快速洗消裝備，以及對染毒人員進行自救處理的個人洗消裝備，形成了功能全面、技術(shù)手段齊備、能有效清除核生化污染的裝備體系。但在洗消技術(shù)方面，主要還是以氯化、氧化及堿性水解為消毒機制的3大類洗消劑為主，雖然基本都能滿足應(yīng)急洗消的要求，但在性能上仍存在對金屬腐蝕性強、污染大、后勤負擔重等問題。亟需新的洗消技術(shù)來解決存在的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種新的泡沫洗消劑。

為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明提供一種泡沫洗消劑，其原料包括如下質(zhì)量份的組分：

作為優(yōu)選，其原料包括如下質(zhì)量份的組分：

本發(fā)明所述泡沫洗消劑通過引入陽離子表面活性劑、陽離子助溶劑、低濃度的過氧化氫和碳酸氫鈉組分，使洗消劑能夠更好的破壞生化戰(zhàn)劑，并且該配方具有較低的腐蝕性和毒性，從而實現(xiàn)高效、低毒的效果。此外，本發(fā)明引入了泡沫穩(wěn)定劑，起到了穩(wěn)定泡沫的作用。不僅如此，本發(fā)明還通過添加腐蝕抑制劑，降低了洗消劑的腐蝕性。本發(fā)明通過試驗研發(fā)出的上述泡沫洗消劑配方，可使所得的洗消劑既能以泡沫狀態(tài)使用可以消除生化沾染，用泡沫中和化學(xué)戰(zhàn)劑，又能滅殺作為生物戰(zhàn)劑的病原微生物，同時具有高效、快速、低腐蝕，克服了現(xiàn)有技術(shù)中蝕性強、污染大、后勤負擔重等問題。

其中，所述醇類混合液為短鏈醇、醇醚和長鏈脂肪醇混合液。

進一步地，所述醇類混合液為異丁醇、二甘醇單丁基醚和C12-C14烷醇的混合物，混合的比例5:8:1。

作為優(yōu)選，所述醇類混合液由36.4％異丁醇，56.4％二甘醇單丁基醚和7.2％十二烷醇/十四烷醇混合而成。其中，所述百分比為質(zhì)量百分比。

其中，所述親核試劑為過氧化氫和碳酸氫鈉的混合物，優(yōu)選二者質(zhì)量比為1:1。當二者質(zhì)量比為1:1時，能夠中和化學(xué)戰(zhàn)劑，又能滅殺作為生物戰(zhàn)劑的病原微生物。

進一步地，所述泡沫穩(wěn)定劑為等質(zhì)量比的十二烷醇和二甘醇一丁醚的混合物。其中，二甘醇一丁醚作為十二烷醇的溶劑，十二烷醇用于增加泡沫層狀壁的表面張力，增加的表面張力可以使層壁之間的液體層不會流失那么快，進而提高泡沫穩(wěn)定性。

其中，所述腐蝕抑制劑與催化劑不是必須的，但當二者存在時，能夠更好的降低洗消劑的腐蝕性，提高洗消劑的洗消效率。所述腐蝕抑制劑優(yōu)選為銅氨絡(luò)合物，所述催化劑優(yōu)選為鄰亞碘酰苯甲酸鹽(iodosobenzoate)。

作為優(yōu)選，所述陽離子助溶劑作為增溶化合物，主要是季銨鹽類化合物，如十六烷基三甲基溴化銨、卞素氯胺和聚合物季銨鹽等，本發(fā)明優(yōu)選ADOGEN 477TM是五甲基牛油烷基三亞甲基二氯二胺(購自美國WITCO公司)。

所述陽離子表面活性劑也作為增溶化合物，如VARIQUAT 80MC是芐基(C12－C16)烷基二甲基氯化物的混合物(購自美國WITCO公司)。

當上述陽離子助溶劑與陽離子表面活性劑同時作為洗消劑的增溶化合物，可使得反應(yīng)體系很好的和生物毒劑和化學(xué)毒劑發(fā)生中和作用。

所述水溶性高分子聚合物為聚合物氯化銨類化合物，可選聚乙烯醇、瓜爾膠、陽離子聚二烯丙基二甲基氯化銨、非離子型聚二烯丙基二甲基氯化銨和聚丙烯酰胺，優(yōu)選JAGUAR 8000TM(瓜爾膠)(購自美國WITCO公司)。

第二方面，本發(fā)明提供了前述泡沫洗消劑的制備方法。

所述方法可為將上述各組分混勻，即向去離子水中加入其它組分，攪拌均勻，即可。

進一步優(yōu)選，所述方法為向去離子水中依次加入陽離子助溶劑、醇類混合液、水溶性高分子聚合物、陽離子表面活性劑、親核試劑、泡沫穩(wěn)定劑，每加入一種組分，攪拌溶解均勻再加入下一個組分。

其中，在加入水溶性高分子聚合物后，隨著水溶性高分子聚合物的溶解，體系的pH值會有所升高，在其溶解的同時，邊攪拌邊通過pH調(diào)節(jié)劑將體系pH值穩(wěn)定在6.5，可使水溶性高分子聚合物更快的溶解完全。

作為優(yōu)選，所述pH調(diào)節(jié)劑為體積分數(shù)為5～20％的HCL水溶液。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明提供了一種泡沫洗消劑，其與芽孢桿菌接觸1h后可以殺死99.99％的芽孢桿菌；5min中和掉氯磷酸二苯酯(G-試劑模擬物)和馬拉硫磷(VX模擬物)。

此外，本發(fā)明所述泡沫洗消劑既能以泡沫狀態(tài)使用可以消除生化沾染，用泡沫中和化學(xué)戰(zhàn)劑，又能滅殺作為生物戰(zhàn)劑的病原微生物，同時具有高效、快速、低腐蝕，克服了現(xiàn)有技術(shù)中蝕性強、污染大、后勤負擔重等問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述泡沫洗消劑與氯磷酸二苯酯進行中和反應(yīng)的結(jié)果圖。

圖2為本發(fā)明所述泡沫洗消劑與馬拉硫磷進行中和反應(yīng)的結(jié)果圖。

圖3為本發(fā)明所述泡沫洗消劑與炭疽替代品—枯草桿菌進行中和反應(yīng)的結(jié)果圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。需要理解的是以下實施例的給出僅是為了起到說明的目的，并不是用于對本發(fā)明的范圍進行限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的宗旨和精神的情況下，可以對本發(fā)明進行各種修改和替換。

下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。

下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。

實施例1泡沫洗消劑的制備

1.將1000g去離子水倒入一個大玻璃瓶中，使用攪拌棒攪拌。

2.添加38.4g Adogen 477(陽離子助溶劑)。沖洗燒杯用于從大玻璃杯中稱量Adogen 477，加漂洗液回玻璃杯中。

3.添加20g醇類混合液(36.4％異丁醇，56.4％二甘醇單丁基醚；7.2％十二烷醇)。

4.添加2g Jaguar 8000(水溶性高分子聚合物)。緩慢添加，避免結(jié)塊。用抹刀慢慢拍打。Jaguar 8000全部添加完后，攪拌15min。隨著Jaguar溶解，pH會升高。注意：這是用于稍微增加水的粘度來產(chǎn)生更穩(wěn)定泡沫的聚合物。

5.通過滴加10％HCl慢慢地調(diào)整溶液的pH值至pH＝6.5；此過程只需要幾毫升。攪拌1h。降低pH是為了使聚合物溶解。10％HCl：53.5mL HCl(37.4％)+146.5mL H₂O。

6.緩慢加入30g Variquat 80MC(陽離子表面活性劑)。注意pH的變化(將會升高)。沖洗燒杯用于稱量Variquat溶液，加漂洗液回玻璃杯中。移除pH探針，密封玻璃杯。攪拌2h。

7.添加20g過氧化氫和20g碳酸氫鈉(NaHCO₃)。

8.添加15g 1：1(wt％)的十二烷醇和二甘醇一丁醚。緩慢滴加約1h，攪拌1h。記錄泡沫的最終pH值。

實施例2

本實施例與實施例1的區(qū)別在于：將十二烷醇替換為十四烷醇，用量不變。

實施例3

本實施例與實施例1的區(qū)別在于：額外添加30g的鄰亞碘酰苯甲酸鹽。

實施例4

本實施例與實施例1的區(qū)別在于：還添加有腐蝕抑制劑與催化劑。所述腐蝕抑制劑為銅氨絡(luò)合物，所述催化劑為鄰亞碘酰苯甲酸鹽(iodosobenzoate)。

實驗例1

本實驗例使用實施例1所述的泡沫洗消劑進行化學(xué)毒劑消除效果實驗。

用氯磷酸二苯酯模擬G-試劑。馬拉硫磷模擬VX試劑。

分別將25mg試劑分散到25cm²表面，濃度為10g/m²(氯磷酸二苯酯使用普通打印紙、馬拉硫磷使用堿石灰玻璃表面)，泡沫應(yīng)用到樣品的頂部(泡沫高度12cm)。這個樣品經(jīng)過一段時間后被移除。樣品可以用乙腈萃取。乙腈能夠觀察到氣相或氣質(zhì)聯(lián)用中的極性產(chǎn)物。在泡沫破裂后，液體殘留15mL，利用GC分析。Agilent-6890GC使用火焰光度檢測器，1mL進樣量，1:100分離率，進樣溫度250℃，檢測器溫度250℃，柱箱溫度從100℃升至250℃大約需要9.5min，氦氣流速2mL/min。計算泡沫的催化效率。圖1是所述泡沫洗消劑與氯磷酸二苯酯(G-試劑)進行中和反應(yīng)殘留量隨時間的變化曲線，由圖可知，約3min即可中和掉氯磷酸二苯酯。圖2是所述泡沫洗消劑與馬拉硫磷(VX試劑)進行中和反應(yīng)的殘液中馬拉硫磷的色譜峰隨時間變化的曲線，由圖可知，約30min可完全中和掉馬拉硫磷。

實驗例2

本實驗例使用實施例1所述的泡沫洗消劑進行生物毒劑模擬物消毒實驗。

選擇枯草桿菌(ATCC 9372)作為炭疽桿菌的替代來進行實驗。將細菌在胰蛋白酶大豆瓊脂中培養(yǎng)三天，然后無菌轉(zhuǎn)移到內(nèi)生孢子瓊脂中(添加了0.002％MnCl2 4H2O的營養(yǎng)瓊脂)37℃下孵化17-20天。通過Schaeffer-Fulton染色法(通過孔雀石綠)驗證孢子的形成。

將0.1mL枯草桿菌孢子懸浮液添加到裝有1mL待測溶液的無菌試管中。1h后，將溶液通過無菌去離子水稀釋10倍，離心30min。通過無菌技術(shù)分離上清液和試管底部的孢子粒料。將孢子再懸浮于5ml的無菌去離子水中，離心30min。溶液無菌去離子水和30min再次離心。再次分離上清液，將孢子重新懸浮于5mL的無菌去離子水中。將溶液再次離心，再次分離上清液。將孢子再懸浮于5ml無菌水中，該溶液放置于8.1所述的洗消劑中的腦心臟浸液瓊脂的無菌培養(yǎng)基板。37℃培養(yǎng)48h之后，對形成的菌落單元進行計數(shù)并記錄，結(jié)果如圖3所示，由圖可知，所述泡沫洗消劑與芽孢桿菌接觸1小時后可有效殺死99.99％的芽孢桿菌。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的范圍。