安全無毒洗滌粉的製作方法

2023-06-09 09:40:51 1

專利名稱：：安全無毒洗滌粉的製作方法
技術領域：
：本發明涉及合成洗滌劑，尤其是一種無磷無氮無鋁的家用安全無毒洗滌粉。目前，合成洗滌劑的主劑中，多採用含磷、含氮的表面活性物，如胺類、胺基酸類、含氮類、磷酸酯類陰離子型表面活性物;脂肪胺類、胺基酸類、磷酸酯類陽離子型表面活性物;胺基酸類、咪唑啉類、甜菜鹼類、膦酸鹽類、磷酸酯類兩性離子型表面活性物;含磷、含氮類非離子型表面活性物。以及由石化原料合成無磷無氮的生物降解不完全的表面活性物。在合成洗滌劑的助劑中，多採用含磷、含氮、含鋁的助洗劑，如含磷助劑磷酸鹽、焦磷酸鹽、三聚磷酸鹽、聚亞磷酸鹽、三偏磷酸鹽、六偏磷酸鹽等;含氮助劑單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氮川三乙酸鹽、乙二胺四乙酸及其鹽類、亞胺磺酸鹽等;含鋁助劑殺菌抗汗劑(硫酸鋁、明礬、氯化鋁、醋酸鋁、甲酸鋁、甲醛鋁等)、含磷物質代用品(4A沸石、鋁矽酸鹽、高嶺土、膨潤土等)、增稠劑(矽酸鋁)、膨化劑(硫酸鋁、明礬)、抗吸潮結團劑(硼酸鋁)等。上述含磷含氮物質隨生活汙水流入地表水體(湖泊和江河)中，是優先刺激水生生物迅猛繁殖的主要營養成分，為水體富營養化的罪魁禍首，水體中只要有0.01mg/l的總磷和0.1mg/l的總氮，就能刺激藻類植物異常增殖，隨著水生生物的不斷代謝和分解，造成水體嚴重缺氧，水質惡化，不僅有礙於人類自身對水的有效利用，還破壞了生態平衡及汙染地球環境。過多的磷會抑制人體內鈣的吸收，導致缺鈣，並破壞磷與鈣比例的平衡。過多的氮會使人體發生血液性疾病，使皮膚呈現藍色，並增加亞硝酸鹽含量，將血紅素內的亞鐵氧化成高鐵，降低血液攜氧能力，引起窒息和死亡;亞硝酸鹽又易與人體內的有機胺結合成易畸變和致癌的亞硝胺。含鋁的無機和有機化合物，會使植物根系生長直接受到抑制，導致植物衰退;只要有70微克/升濃度的鋁離子，便會對水生動物產生毒害，並凝聚和沉澱掉水中動物所需食物及營養，對生命帶來極大的威脅;含鋁物質經鼻腔呼吸、口腔攝入及皮膚吸收等渠道進入人體，通過在體內的蓄積和參與各種生物化學作用，能誘發疾呆症、骨軟化和非缺鐵性貧血等疾病，還能引起腎衰、肝功能障礙、眼眶骨膜出血、卵巢萎縮、關節炎和支氣管炎及矽肺等症。時至今日，合成洗滌劑中還一直採用石化原料合成的烷基苯磺酸鹽作為主要的表面活性物，該物雖不含磷和氮，但其生物降解既不迅速又不完全，而且聯合國環境規劃署所屬「潛在有毒化學品登記中心」已將該物列為有毒化學品之一。本發明的目的，就是為了克服上述現有技術存在的不足之處，而提供一種無磷、無氮、無鋁的安全無毒洗滌粉。本發明的技術解決方案是採用天然動、植物油脂製備的長鏈脂肪醇、脂肪酸的衍生物或皂素等天然表面活性物代替含磷、含氮或石化原料合成的不易生物降解的表面活性物作為洗滌粉的主劑，同時採用碳酸鈉、碳酸氫鈉、偏矽酸鈉、變性澱粉和硫酸鈉作為洗滌粉的助劑，以代替含磷、含氮和含鋁的助劑;本發明的配方組成(重量%)如下表面活性劑15～40%碳酸鈉(無水)12～40%碳酸氫鈉(無水)10～32%偏矽酸鈉(無水)4～10%變性澱粉3～6%硫酸鈉(無水)0～28%本發明的優選配方組成(重量%)如下表面活性劑23～35%碳酸鈉16～26%碳酸氫鈉13～21%偏矽酸鈉6～8%變性澱粉4～5%硫酸鈉18～25%上述表面活性劑可以是以下兩類表面活性物中每一類的幾種進行復配或者每一類的一種或幾種與另一類的一種或幾種進行復配(1)陰離子型表面活性物脂肪醇硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪酸硫酸酯鈉、脂肪酸鈉、脂肪酸甲(乙)酯磺酸鈉、琥珀酸脂肪醇磺酸鈉、烷基醚羧酸鈉等;(2)非離子型表面活性物脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、烷基糖苷、蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇酐硬脂酸(油酸)酯或其聚氧乙烯醚、油茶皂素、皂莢皂素、桔梗皂素等。上述配方中碳酸鈉與碳酸氫鈉按53∶42的重量比配製而成的混合物是含磷、含氮、含鋁助劑(如三聚磷酸鈉)的代用品。它易溶於水，PH＝9.9，活性鹼度與三聚磷酸鈉差不多，去汙性稍低，但乳化性、殺菌性和防腐性要強過三聚磷酸鈉，尤其對慢性溼疹和皮膚病有一定療效，價格僅為三聚磷酸鈉的四分之一。上述變性澱粉可以是氧化澱粉、環糊精、糊精、酸性澱粉、陰離子型和非離子型變性澱粉中的任意一種。其中氧化澱粉價格較低，故為常用。當今合成洗滌劑多採用羧甲基纖維素作為抗汙垢再沉積劑，但該物價格較高，且主要問題是僅對親水性的棉類纖維織物有令人滿意的抗汙垢再沉積效果，而變性澱粉無論對親水性的還是對疏水性的纖維織物皆有令人滿意的抗汙垢再沉積效果，而且價格又比較低廉。本發明採用的偏矽酸鈉是一種無結晶水的無定形粉狀物，200目，堆密度300g/l，模數2.6±0.2，固體含量≥98%，易溶於水，PH＝12.1，其去汙性、浸透性、分散性、乳化性、洗滌性、活性鹼度、殺菌性及防腐蝕性皆超過三聚磷酸鈉，價格為後者的一半。根據上述性能用作含磷含氮含鋁助劑以及液體和固體矽酸鈉的代用品是完全可行的，而且還能賦給洗滌粉較低的表觀密度。無水硫酸鈉在本發明的安全無毒洗滌粉中，主要作用是降低產品的成本，雖也可降低表面張力、增大可溶化性，但會給洗滌過程中脫附的汙垢的穩定性帶來不利影響，有促進再沉積的作用，並易造成洗滌粉吸潮結團，但只要與變性澱粉復配，這種影響可以消除，在生產高檔洗滌粉時，要儘可能少用或不用。本發明的安全無毒洗滌粉，不含磷、氮、鋁元素的化合物，它採用天然油脂製備的表面活性物作為主劑，生物降解率達100%，對生物、尤其是人體無毒無害，對地球環境安全。本產品經過江西醫學院進行急性毒理和致突變作用試驗，LD50＞15000mg/kg(屬無毒級)，證明是一種無毒、突變作用陰性的安全洗滌劑，同時還對它進行了抑菌試驗，證明0.2%濃度以上對乙型鏈球菌和5%濃度對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的抑制作用較強，0.2%濃度以上對福氏痢疾桿菌、鮑氏痢疾桿菌、痢疾志賀氏桿菌和0.5%濃度以上對枯草桿菌也有抑菌作用。而一般含磷、含氮洗滌粉的LD50達5000±2000mg/kg，已屬低毒級。本發明產品還送「江西省日用化工產品質量檢測中心」進行了質量檢測，其結果如表1所示。由表1可知，本發明產品的各項理化指標均達表1本發明洗滌粉的質量檢測結果到輕工部QB510-84標準要求。該洗滌劑除了可洗滌一切纖維織物外，還可用來洗滌食具(炊具、餐具、茶具)以及食物(水果、蔬菜)，並可用作洗浴劑，它是目前含磷、含氮、含鋁合成洗衣粉的更新換代產品。實施例下面以100公斤原料為例，說明其生產過程。實施例1將8公斤脂肪醇聚氧乙烯(9EO)醚和4公斤70%的十二醇聚氧乙烯(2EO)醚硫酸鈉同時放入不鏽鋼電爐保溫罐中，升溫攪拌至混溶，保溫60±5℃待用。將固體原料過20目篩，按如下順序秤量15公斤十二醇硫酸鈉、22公斤碳酸鈉、18公斤碳酸氫鈉、5公斤偏矽酸鈉、23公斤硫酸鈉和5公斤氧化玉米變性澱粉放入3千瓦40轉/分速度的不鏽鋼翻鬥槳葉式混合機中，密封、倒、順攪拌各5分鐘，出料，加入到混合附聚成型裝置(中國輕工部日用化學工業科學研究所的發明專利)中有流量計的固體料倉內，按配方計量輸出，靠其下方的皮帶傳輸，通過靜態混合器進入附聚器內。與此同時，用液體流量泵按配方計量將混溶的液體原料泵入附聚器內，靠附聚器內高速轉動(轉速1400轉/分)的葉片使固體粉料均勻分散下降，與液體的霧滴接觸。霧滴均勻地粘附在粉體上，形成顆粒狀洗滌粉，經附聚器下端的出料口出料，送去老化，再裝袋、封口，得成品。實施例2將10公斤十二醇聚氧乙烯(9EO)醚放入不鏽鋼罐中，升溫攪拌至溶，於60±5℃保溫待用。將12公斤十二醇硫酸鈉、12公斤油茶皂素、22公斤碳酸鈉、18公斤碳酸氫鈉、4公斤偏矽酸鈉、5公斤環糊精和17公斤硫酸鈉依次放入3千瓦40轉/分速度的不鏽鋼翻鬥漿葉式混合機中，密封，倒、順攪拌各5分鐘，出料。其他生產過程與實施例1相同。實施例3將8公斤十二醇聚氧乙烯(2EO)醚硫酸鈉和4公斤硬脂酸鈉放入不鏽鋼罐中，升溫攪拌至溶，於60±5℃保溫待用。將10公斤十二醇硫酸鈉、27公斤碳酸鈉、22公斤碳酸氫鈉、8公斤偏矽配鈉、6公斤氧化玉米變性澱粉和15公斤硫酸鈉依次放入3千瓦40轉/分速度的不鏽鋼翻鬥漿葉式混合機中，密封，倒、順攪拌各5分鐘，出料。其他生產過程與實施例1相同。實施例4將9公斤十二醇聚氧乙烯(9EO)醚和2公斤山梨糖醇酐硬脂酸酯聚氧乙烯醚放入不鏽鋼罐中，升溫攪拌至溶，於60±5℃保溫待用。將12公斤油茶皂素、30公斤碳酸鈉、24公斤碳酸氫鈉、10公斤偏矽酸鈉、6公斤白糊精和6公斤硫酸鈉依次放入3千瓦40轉/分速度的不鏽鋼翻鬥漿葉式混合機中，密封，倒、順攪拌各5分鐘，出料。其他生產過程與實施例1相同。權利要求1.一種安全無毒洗滌粉，它採用由天然動、植物油脂製備的長鏈脂肪醇、脂肪酸的衍生物或皂素作為表面活性劑，同時採用碳酸鈉、碳酸氫鈉、偏矽酸鈉、變性澱粉和硫酸鈉作為助劑，其配方組成(重量%)為表面活性劑15～40%碳酸鈉(無水)12～40%碳酸氫鈉(無水)10～32%偏矽酸鈉(無水)4～10%變性澱粉3～6%硫酸鈉(無水)0～28%2.根據權利要求1所述的一種安全無毒洗滌粉，其特徵在於該洗滌粉的優選配方組成(重量%)為表面活性劑23～35%碳酸鈉16～26%碳酸氫鈉13～21%偏矽酸鈉6～8%變性澱粉4～5%硫酸鈉18～25%3.根據權利要求1或2所述的一種安全無毒洗滌粉，其特徵在於該洗滌粉的表面活性劑可以是以下兩類表面活性物中每一類的幾種進行復配或者每一類的一種或幾種與另一類的一種或幾種進行復配(1)陰離子型表面活性物脂肪醇硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪酸硫酸酯鈉、脂肪酸鈉、脂肪酸甲(乙)酯磺酸鈉、琥珀酸脂肪醇磺酸鈉、烷基醚羧酸鈉等;(2)非離子型表面活性物脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、烷基糖苷、蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇酐硬脂酸(油酸)酯或其聚氧乙烯醚、油茶皂素、皂莢皂素、桔梗皂素等。4.根據權利要求1或2所述的一種安全無毒洗滌粉，其特徵在於碳酸鈉與碳酸氫鈉的重量比為53∶42。5.根據權利要求1或2所述的一種安全無毒洗滌粉，其特徵在於變性澱粉可以是氧化澱粉、環糊精、糊精、酸性澱粉、陰離子型和非離子型變性澱粉中的任意一種。全文摘要本發明涉及一種無磷、無氮、無鋁的安全無毒洗滌粉，它採用由天然動、植物油脂製備的長鏈脂肪醇、脂肪酸的衍生物或皂素作為表面活性劑，同時採用碳酸鈉、碳酸氫鈉、偏矽酸鈉、變性澱粉和硫酸鈉作為助劑；其配方組成(重量％)為表面活性劑15～40％、碳酸鈉(無水)12～40％、碳酸氫鈉(無水)10～32％、偏矽酸鈉(無水)4～10％、變性澱粉3～6％、硫酸鈉(無水)0～28％。本發明洗滌粉經有關部門檢測，證明是一種無毒、突變作用陰性的安全洗滌劑，其各項理化指標均達到或超過部頒標準。文檔編號C11D1/83GK1065880SQ9210323公開日1992年11月4日申請日期1992年5月5日優先權日1992年5月5日發明者庫愛蓮,黃德豐申請人:庫愛蓮