一种合成跑道面层消毒剂及其制备方法以及合成跑道面层消毒方法
技术领域
本发明属于跑道消毒技术领域，具体涉及一种合成跑道面层消毒剂及其制备方法以及合成跑道面层消毒方法。
背景技术
近年来，常有新闻曝出：学校塑胶跑道有害物质超标，导致学生出现流鼻血、头晕和咳嗽等病况，严重损害了青少年学生的身体健康，这些建成的塑胶跑道也被称之为“毒跑道”，为了解决“毒跑道”的问题，学校采取了多项措施，包括砍掉学校所建树木以加速空气流通以及铲除毒跑道，铺设草地的方法，这些方法虽然都能起到一定的作用，但是成本高，代价大，工期长，实施起来有很大的难度，因此，目前亟需一种能够有效去除塑胶跑道有害物质的方法。
发明内容
针对于现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种合成跑道面层消毒剂及其制备方法以及合成跑道面层消毒方法，以解决现有技术中塑胶跑道有害物质超标从而严重危害青少年健康的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，提供一种合成跑道面层消毒剂，包括以下质量百分比的组分：
重金属螯合剂7～13％，苯系物捕捉剂6～12％，双氧水15～50％，渗透剂0.5～1.5％，余量为水。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，本发明中的合成跑道面层消毒剂，包括以下质量百分比的组分：
重金属螯合剂10％，苯系物捕捉剂10％，双氧水30％，渗透剂1％，余量为水。
本发明中的合成跑道面层消毒剂包括重金属螯合剂、苯系物捕捉剂、双氧水以及渗透剂等组分。其中，渗透剂可以渗透进入跑道面层内部，并促使跑道面层内部的重金属、苯系物等有害物质释放到面层表面；重金属螯合剂可鳌合跑道面层中的重金属，最终鳌合有重金属的螯合剂随水冲洗掉，可以将跑道中的重金属彻底除去；苯系物捕捉剂可以捕捉跑道面层中的苯系物，最终捕捉有苯系物的苯系物捕捉剂随水冲洗掉，可以将跑道中的苯系物彻底除去；双氧水具有良好的消毒能力，可以灭杀跑道面层中的有害细菌。合成跑道面层消毒剂中各组分协同作用，可以将跑道面层中的有毒有害物质彻底清除，消除跑道对学生的伤害。
进一步，重金属螯合剂包括纳米氧化铝和聚羧酸，并且重金属螯合剂中纳米氧化铝与聚羧酸的质量比为2:1～6:1。
本发明中的重金属螯合剂包括纳米氧化铝和与聚羧酸，两者按2:1～6:1的质量比进行复配，复配后的混合物易溶于水，并具有大量的螯合基团，一个重金属离子会被多个螯合基团所螯合，鳌合能力远远大于OH-、S2-与重金属离子的结合力，鳌合效果更好；而且由于氧化铝的存在，复配物具有了吸附、絮凝、离子交换等功能，可以将跑道面层中的重金属离子快速沉淀下来，鳌合能力进一步提升。
进一步，苯系物捕捉剂包括硅酸钠和淀粉，并且苯系物捕捉剂中硅酸钠与淀粉的质量比为1:1～4:1。
本发明中的苯系物捕捉剂包括硅酸钠和淀粉，两者按1:1～4:1的质量比进行复配，其中硅酸钠水解产生具有胶束结构的硅酸，此种溶剂化的胶束具有分散和乳化苯系物的能力，使其能够更好的被淀粉捕捉，而淀粉是天然的苯系物捕捉剂，其在捕捉苯系物的同时不会造成新的污染，可以清洁、高效的将跑道面层中的苯系物除去。
进一步，渗透剂为月桂醇或薄荷脑。
本发明中的跑道面层消毒剂通过以下步骤制得：
S1：将水加热至45～55℃，然后加入苯系物捕捉剂，搅拌至完全溶解，得初始溶液；
S2：待初始溶液温度降至室温后，加入重金属螯合剂，搅拌均匀得基底液；
S3：在对合成跑道面层进行消毒前5～10min，将双氧水和渗透剂加入到基底液中，搅拌均匀得合成跑道面层消毒剂。
利用本发明中的跑道面层消毒剂对跑道面层进行消毒时，消毒过程包括以下步骤：
S1：在35℃以下的环境中，按每次300～1000ml/m2的用量将权利要求1～3任一项所述的合成跑道面层消毒剂喷洒到跑道面层上，每次喷洒完后反应3～7天，总共喷洒2～4次；
S2：反应完成后用水将附着于跑道面层上的消毒剂冲洗干净，完成跑道面层的消毒。
本发明在较高的温度下进行消毒，可以使跑道面层内部的有害物质最大程度的向表面迁移，消毒更加彻底。另外，本发明反复多次的将合成跑道面层消毒剂喷洒到跑道面层上，反复的对跑道面层中的重金属进行鳌合，多次对苯系物进行捕捉，经过处理后，跑道面层中的有毒物质被完全清除，消毒效果更佳。
本发明中的消毒过程在上述技术方案的基础上，还可以做如下改进。
进一步，S1中消毒在30℃下进行，每平方米合成跑道面层上喷洒合成跑道面层消毒剂800ml，喷洒2次，每次反应时间为5天。
本发明的有益效果为：
本发明通过配制一种包含特殊组分的消毒剂，改消毒剂清洁无毒，不会造成二次污染，并且可以将跑道面层中的重金属、苯系物以及有害细菌等有毒有害物质彻底清除，可有效消除“毒跑道”对学生健康的不利影响。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种合成跑道面层消毒剂，包括以下质量百分比的组分：
重金属螯合剂10％，苯系物捕捉剂10％，双氧水30％，月桂醇1％，余量为水；其中重金属螯合剂由纳米氧化铝和聚羧酸按3:1的质量比混合而成，苯系物捕捉剂由硅酸钠和淀粉按2:1的质量比混合而成。
本实实施例中的合成跑道面层消毒剂经过以下步骤制得：
S1：将水加热50℃左右，然后加入苯系物捕捉剂，搅拌至完全溶解，得初始溶液；
S2：待初始溶液温度降至室温后，加入重金属螯合剂，搅拌均匀得基底液；
S3：在对合成跑道面层进行消毒前5min，将双氧水和渗透剂加入到基底液中，搅拌均匀得合成跑道面层消毒剂。
实施例2
一种合成跑道面层消毒剂，包括以下质量百分比的组分：
重金属螯合剂8％，苯系物捕捉剂12％，双氧水20％，月桂醇1.5％，余量为水；其中重金属螯合剂由纳米氧化铝和聚羧酸按2:1的质量比混合而成，苯系物捕捉剂由硅酸钠和淀粉按4:1的质量比混合而成。
本实实施例中的合成跑道面层消毒剂经过以下步骤制得：
S1：将水加热45℃左右，然后加入苯系物捕捉剂，搅拌至完全溶解，得初始溶液；
S2：待初始溶液温度降至室温后，加入重金属螯合剂，搅拌均匀得基底液；
S3：在对合成跑道面层进行消毒前5min，将双氧水和渗透剂加入到基底液中，搅拌均匀得合成跑道面层消毒剂。
实施例3
一种合成跑道面层消毒剂，包括以下质量百分比的组分：
重金属螯合剂13％，苯系物捕捉剂7％，双氧水50％，薄荷脑0.5％，余量为水；其中重金属螯合剂由纳米氧化铝和聚羧酸按6:1的质量比混合而成，苯系物捕捉剂由硅酸钠和淀粉按1:1的质量比混合而成。
本实实施例中的合成跑道面层消毒剂经过以下步骤制得：
S1：将水加热55℃左右，然后加入苯系物捕捉剂，搅拌至完全溶解，得初始溶液；
S2：待初始溶液温度降至室温后，加入重金属螯合剂，搅拌均匀得基底液；
S3：在对合成跑道面层进行消毒前10min，将双氧水和渗透剂加入到基底液中，搅拌均匀得合成跑道面层消毒剂。
对比例1
一种合成跑道面层消毒剂，包括以下质量百分比的组分：
苯系物捕捉剂20％，双氧水30％，月桂醇1％，余量为水；其中苯系物捕捉剂由硅酸钠和淀粉按2:1的质量比混合而成。
对比例2
一种合成跑道面层消毒剂，包括以下质量百分比的组分：
重金属螯合剂20％，双氧水30％，月桂醇1％，余量为水；其中重金属螯合剂由纳米氧化铝和聚羧酸按3:1的质量比混合而成。
对比例3
一种合成跑道面层消毒剂，包括以下质量百分比的组分：
重金属螯合剂10％，苯系物捕捉剂10％，月桂醇1％，余量为水；其中重金属螯合剂由纳米氧化铝和聚羧酸按3:1的质量比混合而成，苯系物捕捉剂由硅酸钠和淀粉按2:1的质量比混合而成。
对比例4
一种合成跑道面层消毒剂，包括以下质量百分比的组分：
重金属螯合剂10％，苯系物捕捉剂10％，双氧水30％，余量为水；其中重金属螯合剂由纳米氧化铝和聚羧酸按3:1的质量比混合而成，苯系物捕捉剂由硅酸钠和淀粉按2:1的质量比混合而成。
对比例5
一种合成跑道面层消毒剂，包括以下质量百分比的组分：
重金属螯合剂10％，苯系物捕捉剂10％，双氧水30％，月桂醇1％，余量为水；其中重金属螯合剂为聚乙烯亚胺基黄原酸，苯系物捕捉剂由硅酸钠和淀粉按2:1的质量比混合而成。
对比例6
一种合成跑道面层消毒剂，包括以下质量百分比的组分：
重金属螯合剂10％，苯系物捕捉剂10％，双氧水30％，月桂醇1％，余量为水；其中重金属螯合剂由纳米氧化铝和聚羧酸按3:1的质量比混合而成，苯系物捕捉剂为活性炭。
试验例
采用上述各实验组得到的消毒剂，按照下述方法对合成跑道面层进行消毒：
S1：在30℃左右的环境中，按每次800ml/m2的用量将合成跑道面层消毒剂喷洒到跑道面层上，每次喷洒完后反应5天，总共喷洒2次；
S2：反应完成后用水将附着于跑道面层上的消毒剂冲洗干净，完成跑道面层的消毒。
将消毒后的跑道面层送至深圳市计量质量检测研究院，依据GB/T14833-2011《合成材料跑道面层》标准方法对跑道面层的有害物质指标进行检测，并与未进行后处理技术的塑胶跑道的有害物质性能指标进行对比，结果如表1。
表1合成材料跑道面层有害物质性能指标检测
从表中可以看出，采用本发明的合成跑道面层消毒剂对跑道面层处理后，重金属以及苯系物含量大大降低，基本都处于未检出状态，远远低于国家标准，符合学校合成材料跑道面层的使用要求，安全性得到大大提高。
对比例1缺少重金属螯合剂，消毒后跑道面层中重金属含量依然较高，毒性并未降低，消毒效果差；对比例5中重金属螯合剂为聚乙烯亚胺基黄原酸，虽然可以出去部分重金属，但是重金属去除率低，不能将重金属完全除去，毒性依然存在。通过比较发现，本发明中的重金属螯合剂鳌合能力显著，可以显著降低跑道面面层中重金属的含量，使消毒后的跑道达到国标规定的要求。
对比例2缺少苯系物捕捉剂，消毒后跑道面层中苯系物含量依然较高，毒性并未降低，消毒效果差；对比例6中苯系物捕捉剂为活性炭，活性炭对苯系物的捕捉能力有限，消毒后苯系物含量依然处于较高水平。通过比较发现，本发明中的苯系物捕捉剂捕捉能力显著，可以显著降低跑道面面层中苯系物的含量，使消毒后的跑道达到国标规定的要求。
对比例3中缺少双氧水，消毒后重金属及苯系物的含量任然较高，表明双氧水在祛除重金属和苯系物中具有积极作用。
对比例4中缺少渗透剂，消毒剂只能将跑道面层表面的重金属以及苯系物祛除，消毒效果差。
虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
