CN112191085A - 一种垃圾除臭剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾除臭剂的制备方法，该垃圾除臭剂的制备方法包括如下步骤：在配置好的乙酸锌溶液中加入乙醇搅拌分散得含锌液A，向含锌液A中加入柠檬酸溶解得含锌液B，向含锌液B中加入二胺四乙酸铵，干燥后得锌基溶胶C，将锌基溶胶C在分散剂中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D，将锌基纳米除臭材料分散液D在增效剂中进行乳化分散均一后，即制得垃圾除臭剂成品。本发明的垃圾除臭剂不仅能够快速彻底并且有效清除垃圾产生的臭味，净化并保持空气自然清新，还可快速抑制垃圾中致病菌的滋生，效率高、适用性广，并且安全无毒，对环境友好。

Description

一种垃圾除臭剂的制备方法
技术领域
本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种垃圾除臭剂的制备方法。
背景技术
面对人口的大量增长，城市规模的扩大导致了各类生活垃圾的产生，日益激增的生活垃圾给垃圾处理造成了巨大困难，大量的生活垃圾在收集、转运、处理过程中会产生大量臭气，严重影响人们的正常生活，危害人们身体健康。由于垃圾收集为阶段性收集，垃圾处理厂的垃圾处理能力亦有限，经常出现垃圾堆放的现象，尤其在炎热的夏季，堆放的垃圾内部由于微生物发酵作用加快，臭气变得更加严重。生活垃圾的臭味中，包括有氨气、硫化氢、有机胺、有机硫、挥发性脂肪酸等。这些恶臭物质种类繁多，来源广泛，对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神经***都会造成不同程度的毒害，其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等还能使人体产生畸变、癌变。因此，如何有效处理垃圾恶臭问题受到人们普遍关注。
目前，生活垃圾恶臭处理方法包括物理法、化学法、生物法和掩盖法。物理除臭法是利用吸附剂对臭气进行吸附固定，其吸附能力随着时间延长大幅度下降，当达到吸附饱和后即丧失吸附除臭作用，且不能对垃圾表面及内部产生作用；传统化学法通过添加各种氧化剂往往因作用时间短、流失大、药剂用量大等问题而未能得到广泛应用，且多数化学试剂里含有乙醛、苯乙烯等刺激呼吸道的成分，容易引发过敏反应；采用微生物菌群除臭的生物法存在菌种筛选、培育及保存困难、除臭效果受温度影响稳定性较差等多方面问题；掩盖法即采用香精对臭味进行掩盖，并未减少臭味成分，垃圾散发的有毒有害气体仍会对人体造成伤害。因此需要开发一种具有较强杀菌作用，能快速有效除臭，而且安全无毒，不会对环境和人体造成危害的垃圾除臭剂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种垃圾除臭剂的制备方法，既可快速杀菌，又能快速有效除臭，安全无毒，对环境和人体友好。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种垃圾除臭剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制0.05～1.5mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入0.5～50质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A；
(2)取100质量份步骤(1)制得的含锌液A，向其中加入0.3～30质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴20～80min，制得含锌液B；
(3)取100质量份步骤(2)制得的含锌液B，向其中加入0.1～10质量份乙二胺四乙酸铵，反应温度30～80℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C；
(4)取100质量份步骤(3)制得的锌基溶胶C，将其分散在1000～10000质量份的分散剂中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D；
(5)取100质量份步骤(4)制得的锌基纳米除臭材料分散液D，将其与10～1000质量份增效剂进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
优选地，上述的制备方法包括以下步骤：
(1)配制0.08～1.25mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入0.8～20质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A；
(2)取100质量份步骤(1)制得的含锌液A，向其中加入0.4～20质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴30～60min，制得含锌液B；
(3)取100质量份步骤(2)制得的含锌液B，向其中加入0.5～8质量份乙二胺四乙酸铵，反应温度40～70℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C；
(4)取100质量份步骤(3)制得的锌基溶胶C，将其分散在1500～8000质量份的分散剂中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D；
(5)取100质量份步骤(4)制得的锌基纳米除臭材料分散液D，将其与50～600质量份增效剂进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
优选地，上述的制备方法包括以下步骤：
(1)配制0.3～1.0mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入2.6～10质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A；
(2)取100质量份步骤(1)制得的含锌液A，向其中加入1.2～10质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴30～60min，制得含锌液B；
(3)取100质量份步骤(2)制得的含锌液B，向其中加入1.0～5.5质量份乙二胺四乙酸铵，反应温度40～70℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C；
(4)取100质量份步骤(3)制得的锌基溶胶C，将其分散在3000～6900质量份的分散剂中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D；
(5)取100质量份步骤(4)制得的锌基纳米除臭材料分散液D，将其与100～200质量份增效剂进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
优选地，上述的制备方法包括以下步骤：
(1)配制0.75mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入3.9质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A；
(2)取100质量份步骤(1)制得的含锌液A，向其中加入2.6质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴50min，制得含锌液B；
(3)取100质量份步骤(2)制得的含锌液B，向其中加入2.2质量份乙二胺四乙酸铵，反应温度50℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C；
(4)取100质量份步骤(3)制得的锌基溶胶C，将其分散在5000质量份的分散剂中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D；
(5)取100质量份步骤(4)制得的锌基纳米除臭材料分散液D，将其与150质量份增效剂进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
优选地，步骤(1)所述乙醇的浓度为75％。
优选地，步骤(4)所述分散剂选自乙二醇、乙醇、水中的一种或一种以上。
优选地，步骤(5)所述增效剂选自碱式氯化锌、吡咯烷酮羧酸锌中的一种或两种。
本发明的有益效果如下：
1、仅在使用乙酸锌为原料时，制备的含锌液B具有极大的比表面能，诱导生成具有还原作用的羟基自由基及活性氧离子ROS，活性氧具有极强的氧化活性，能破坏细菌细胞的增殖能力，从而抑制或杀灭细菌，表现出优良的抗菌特性；同时，锌不但可以与臭味中的硫化氢发生反应，还可与细菌内部的巯基-SH，氨基-NH，羧基-COOH等反应，从而破坏细菌结构组成，抑制细菌生长繁殖；锌在杀菌过程中从破损的细菌细胞内部游离出来，可进行持续的抗菌作用，因此其极大程度上提高了除臭材料的快速抗菌性能和材料的抗菌持久性能，同时含锌液B表现出优异的催化活性，能催化硫化氢、甲硫醇等异味分子发生反应生成无异味分子，在柠檬酸的辅助下达到快速高效的除臭效果。
2、本发明使用的分散剂能够提高锌基纳米除臭材料分散液D的稳定性，能够让锌基纳米除臭材料分散液D不分层、不团聚，保证锌基除臭材料的稳定和均一性。
3、本发明使用的增效剂能够改善垃圾除臭剂的抗菌除臭性能，与锌基纳米除臭材料分散液D一起起到协同效应，提高快速抗菌和长久抗菌的功能，从源头解决因微生物生长引发的臭味，同时提高在空气中除臭的作用。
4、本发明的垃圾除臭剂除臭迅速，垃圾产生的气味与除臭剂接触后迅速被催化发生反应，臭味即消除，且持久除臭。
5、本发明的垃圾除臭剂具有优异的抗菌效果，30秒内杀菌率可达99.9％，且抗菌效果持久，五年模拟老化抑菌率达99％以上，在垃圾内部杀灭并抑制微生物的繁殖，从而减少垃圾臭味的产生。
6、本发明的垃圾除臭剂具有优异的灭病毒效果。
7、本发明的垃圾除臭剂，适用条件宽泛，在不同气候、湿度、温度等条件下皆可发挥除臭作用。
8、本发明的垃圾除臭剂，不仅可用于生活垃圾，还可用于垃圾经中转站挤压后产生的污水混合物除臭。
9、本发明的垃圾除臭剂，安全无毒，对环境和人体友好，经检测经口无毒性，无皮肤刺激性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。其中，各实施例仅为本发明优选的示例性实施方式，并不意图构成对本发明范围的限定。本领域技术人员可以根据上文的说明以及下文对实施例的描述作出多种不同的改进和变形，其均不会背离本发明的精神和实质。据此，本发明的保护范围仅意图通过各项权利要求所要求保护的范围来进行限定。
实施例1
一种垃圾除臭剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)配制0.05mol/L乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入0.5质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A。
(2)在100质量份含锌液A中加入0.3质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴20min，制得含锌液B。
(3)在100质量份含锌液B中加入0.1质量份乙二胺四乙酸铵，30℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C。
(4)将100质量份锌基溶胶C分散在1000质量份的水中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D。
(5)将100质量份锌基纳米除臭材料分散液D与10质量份碱式氯化锌进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
实施例2
一种垃圾除臭剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)配制1.5mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入50质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A。
(2)在100质量份含锌液A中加入30质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴80min，制得含锌液B。
(3)在100质量份含锌液B中加入10质量份乙二胺四乙酸铵，80℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C。
(4)将100质量份锌基溶胶C分散在10000质量份的乙醇中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D。
(5)将100质量份锌基纳米除臭材料分散液D与1000质量份碱式氯化锌进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
实施例3
一种垃圾除臭剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)配制0.75mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入3.9质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A。
(2)在100质量份含锌液A中加入2.6质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴50min，制得含锌液B。
(3)在100质量份含锌液B中加入2.2质量份乙二胺四乙酸铵，50℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C。
(4)将100质量份锌基溶胶C分散在5000质量份的乙二醇中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D。
(5)将100质量份锌基纳米除臭材料分散液D与150质量份吡咯烷酮羧酸锌进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
实施例4
一种垃圾除臭剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)配制1.5mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入10质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A。
(2)在100质量份含锌液A中加入0.3质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴80min，制得含锌液B。
(3)在100质量份含锌液B中加入0.1质量份乙二胺四乙酸铵，30℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C。
(4)将100质量份锌基溶胶C分散在1000质量份的乙二醇中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D。
(5)将100质量份锌基纳米除臭材料分散液D与1000质量份吡咯烷酮羧酸锌进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
实施例5
一种垃圾除臭剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)配制1.25mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入40质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A。
(2)在100质量份含锌液A中加入20质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴60min，制得含锌液B。
(3)在100质量份含锌液B中加入0.5质量份乙二胺四乙酸铵，50℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C。
(4)将100质量份锌基溶胶C分散在2000质量份的水中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D。
(5)将100质量份锌基纳米除臭材料分散液D与500质量份吡咯烷酮羧酸锌进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
测试例1
根据GB15979-2002，测试实施例1～5制得的垃圾除臭剂的杀菌效果，具体参见下表1。
表1垃圾除臭剂杀菌效果
Figure BDA0002711396700000071
由表1数据可知，实施例1～5制得的垃圾除臭剂具有较好的杀菌效果，尤其是实施例3～5制得的垃圾除臭剂，30s杀菌率达到99.9％，能够有效减少微生物滋生导致的垃圾臭味。
测试例2
根据ASTM F1980方法模拟老化五年试验，测试实施例1～5制得的垃圾除臭剂的杀菌效果，具体参见下表2。
表2模拟老化五年试验后垃圾除臭剂杀菌效果
Figure BDA0002711396700000081
由表2数据可知，实施例1～5制得的垃圾除臭剂具有较好的持久抗菌效果，尤其是实施例3～4制得的垃圾除臭剂，30s杀菌率达到99.9％。
测试例3
根据《消毒技术规范2002版》，测试实施例1～5制得的垃圾除臭剂对病毒的灭活率效果，具体参见下表3。
表3垃圾除臭剂灭病毒效果
Figure BDA0002711396700000091
由表3数据可知，实施例1～5制得的垃圾除臭剂具有较好的灭病毒效果，5min病毒灭活率可达99.9％，可以针对生活垃圾中的病毒进行有效灭活。
测试例4
采用嗅觉测试评价除臭效果，嗅觉测试方法是根据人的嗅觉来评价气味强度和适与不适的方法，测定恶臭的特征参数(嗅阈值或浓度、感觉强度等)。成立6人嗅觉测试小组(18～45周岁，不吸烟、嗅觉正常人员)，垃圾经实施例1～5制得的垃圾除臭剂处理之后效果评价指标分为：显著4分、良好3分、一般2分、较差1分、无效0分五个指标，共七个组，每组统计平均分，即最优为4分，最差为1分，试验组经过测评后，超过4人以上的测评指标才可作为测试结论，否则重新评价，具体结果见下表4。
表4模拟垃圾除臭试验的气味评价结果
Figure BDA0002711396700000101
由表4数据可知，实施例1～5制得的垃圾除臭剂可以有效除臭，经实施例3、实施例4制得的垃圾除臭剂能更有效地对生活垃圾进行除臭。
测试例5
选取6个可密闭空间，每个空间为1m3，每个空间内放1桶已产生恶臭的生活垃圾，每桶垃圾重5kg，室内温度控制在30～35℃，选择5个空间作为实施例1～5制得的垃圾除臭剂除臭试验用，将垃圾除臭剂直接喷淋在生活垃圾上，剩下的一个空间不使用除臭剂作为对照；在垃圾除臭剂喷淋后，每隔7天检测一次房间的硫化氢浓度、甲硫醇浓度、甲硫醚浓度、二甲二硫浓度，以空白房间为对照分别计算出氨浓度、硫化氢浓度及臭气浓度的去除率，监测时间35天，具体结果见下表5。所用的检测方法包括GB/T14678-1993空气质量-硫化氢、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的测定-气相色谱法，GB/T14675-199空气质量-恶臭的测定-三点比较式臭袋法。
表5模拟垃圾除臭试验的结果
Figure BDA0002711396700000102
Figure BDA0002711396700000111
由表5数据可知，实施例1～5制得的垃圾除臭剂可以有效除臭，实施例3的垃圾除臭剂效果最好，35天的臭气平均去除率为96.4％，本发明的垃圾除臭剂具备优异的除臭效果，且除臭持续时间可达至少35天。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制0.05～1.5mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入0.5～50质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A；
(2)取100质量份步骤(1)制得的含锌液A，向其中加入0.3～30质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴20～80min，制得含锌液B；
(3)取100质量份步骤(2)制得的含锌液B，向其中加入0.1～10质量份乙二胺四乙酸铵，反应温度30～80℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C；
(4)取100质量份步骤(3)制得的锌基溶胶C，将其分散在1000～10000质量份的分散剂中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D；
(5)取100质量份步骤(4)制得的锌基纳米除臭材料分散液D，将其与10～1000质量份增效剂进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
2.根据权利要求1所述的一种垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制0.08～1.25mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入0.8～20质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A；
(2)取100质量份步骤(1)制得的含锌液A，向其中加入0.4～20质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴30～60min，制得含锌液B；
(3)取100质量份步骤(2)制得的含锌液B，向其中加入0.5～8质量份乙二胺四乙酸铵，反应温度40～70℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C；
(4)取100质量份步骤(3)制得的锌基溶胶C，将其分散在1500～8000质量份的分散剂中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D；
(5)取100质量份步骤(4)制得的锌基纳米除臭材料分散液D，将其与50～600质量份增效剂进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
3.根据权利要求2所述的一种垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制0.3～1.0mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入2.6～10质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A；
(2)取100质量份步骤(1)制得的含锌液A，向其中加入1.2～10质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴30～60min，制得含锌液B；
(3)取100质量份步骤(2)制得的含锌液B，向其中加入1.0～5.5质量份乙二胺四乙酸铵，反应温度40～70℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C；
(4)取100质量份步骤(3)制得的锌基溶胶C，将其分散在3000～6900质量份的分散剂中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D；
(5)取100质量份步骤(4)制得的锌基纳米除臭材料分散液D，将其与100～200质量份增效剂进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
4.根据权利要求3所述的一种垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制0.75mol/L的乙酸锌溶液，在100质量份乙酸锌溶液中加入3.9质量份乙醇，搅拌分散，制得含锌液A；
(2)取100质量份步骤(1)制得的含锌液A，向其中加入2.6质量份柠檬酸，常温搅拌溶解后，恒温水浴50min，制得含锌液B；
(3)取100质量份步骤(2)制得的含锌液B，向其中加入2.2质量份乙二胺四乙酸铵，反应温度50℃条件下，磁力密封搅拌200min，干燥后制得锌基溶胶C；
(4)取100质量份步骤(3)制得的锌基溶胶C，将其分散在5000质量份的分散剂中进行剪切分散，制得锌基纳米除臭材料分散液D；
(5)取100质量份步骤(4)制得的锌基纳米除臭材料分散液D，将其与150质量份增效剂进行乳化分散均一后，即制得所述垃圾除臭剂。
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述乙醇的浓度为75％。
6.根据权利要求1～4任一项所述的一种垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述分散剂选自乙二醇、乙醇、水中的一种或一种以上。
7.根据权利要求1～4任一项所述的一种垃圾除臭剂的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述增效剂选自碱式氯化锌、吡咯烷酮羧酸锌中的一种或两种。
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