專利名稱：活化海泡石組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活化海泡石組合物及其制備方法，它屬于日用化工技術(shù)領(lǐng)域。
洗衣粉是日常生活中常用的洗滌用品，不僅去污力較強(qiáng)，而且省時(shí)方便，深受消費(fèi)者的歡迎。我國洗衣粉每年的產(chǎn)量達(dá)200萬噸。隨著人民生活水平的提高，社會(huì)節(jié)奏的加快，洗衣粉的用量、產(chǎn)量還會(huì)增加，然而在200萬噸這個(gè)數(shù)字后面，卻有著一令人隱憂的事實(shí)。我們知道，洗衣粉由多種化工原料合成，其中三聚磷酸鈉、硅酸鈉、表面活性劑、螢光增白劑、等都是有毒有害物質(zhì)。三聚磷酸鈉對(duì)水資源會(huì)造成嚴(yán)重污染使水產(chǎn)生“富營養(yǎng)化”。使江、河、湖、海的含磷量增高(富營養(yǎng)化)，藻類等浮游生物大量繁殖，水的含氧量下降，水質(zhì)惡化渾濁，這樣的水質(zhì)使魚蝦等水產(chǎn)生物難以生存，人畜不能飲用。洗衣粉使用的兩種表面活性劑都是毒品，大劑量進(jìn)入人體會(huì)致死，即使極少量進(jìn)入人體，長期積累也會(huì)誘發(fā)肝癌等疾病。據(jù)報(bào)載，我國五大淡水湖之一的巢湖，近年來由于磷含量嚴(yán)重超標(biāo)，已造成水質(zhì)的嚴(yán)重惡化。
洗衣粉毒害作用所造成的污染，早已引起世界各國的重視，許多發(fā)達(dá)國家正在逐步淘汰含磷洗衣粉。我國淘汰含磷洗衣粉的呼聲越來越高，許多有識(shí)之士正加緊開發(fā)純天然無磷無毒洗衣粉。對(duì)于這一關(guān)系到環(huán)境保護(hù)和子孫后代健康的百年大計(jì)，已引起人們的關(guān)注和深思。而三聚磷酸鈉替代品的研究與開發(fā)是研究和生產(chǎn)無毒無磷洗衣粉的關(guān)鍵。
本發(fā)明的目的就是為了研究開發(fā)一種純天然無毒無磷的三聚磷酸鈉的理想替代品，使它在螯合鈣鎂能力，去污力等關(guān)鍵指標(biāo)上全面超過三聚磷酸鈉，而提出了一種活化海泡石組合物及其制備方法的設(shè)計(jì)方案。
本發(fā)明的主要內(nèi)容將精選的海泡石族礦物粉、堿性活化劑、表面活性劑混合在一起，進(jìn)行活化反應(yīng)，制得活化海泡石組合物，其組成配比分別為海泡石族礦物粉40％～80％堿性活化劑5％～30％表面活性劑5％～30％進(jìn)行活化反應(yīng)，需要添活化劑。本發(fā)明所用的活化劑可以是碳酸鈉、氫氧化鈉等堿性物質(zhì)。
表面活性劑可選用肥皂(包括鈉皂和鉀皂)或烷基多苷等表面活性劑。
活化海泡石組合物所需的原料海泡石族礦粉的含水量＜5％，海泡石族礦粉可以選用海泡石、凹凸棒石、坡婁礦石(山軟石)等礦石。我們知道海泡石具有三大特點(diǎn)(1)吸附能力強(qiáng)。海泡石的吸附能力比其他粘土都強(qiáng)，能吸附自身重量的2～2.5倍的水，并能吸附非極性的有機(jī)組分，可作為優(yōu)良的吸附劑等。(2)具有極大的內(nèi)部表面，眾多的內(nèi)部孔道，并具有良好的力學(xué)抗性，為離子交換反應(yīng)和催化反應(yīng)提供十分有利的條件，經(jīng)活化反應(yīng)后仍能保持孔道的形狀和力學(xué)穩(wěn)定性。(3)本身具有一定的乳化，增稠和懸浮能力。上述三個(gè)特性為制造活化海泡石提供了有利條件。
這種活化海泡石主要用作無毒無磷洗衣粉的主要助劑，替代三聚磷酸鈉?；罨Ｅ菔旧硪彩且环N優(yōu)良的純天然無毒無磷洗滌劑，其洗滌效果達(dá)到普通洗衣粉的洗滌效果，也可用作工業(yè)用清洗劑。
活化海泡石用在洗衣粉制造中，具有良好的洗滌效果和環(huán)保效益，然而它是怎樣生產(chǎn)的呢？主要是將海泡石族礦物粉、堿性活化劑、表面活性劑混合在一起進(jìn)行活化反應(yīng)，制成活化海泡石產(chǎn)品，具體制備方法包括以下步驟(1)將精選海泡石族礦物粉(一般優(yōu)選海泡石礦粉)在150-200℃溫度下進(jìn)行烘干，使水分含量＜5％，(2)將烘干的海泡石族礦物粉、堿性活化劑、表面活性劑三種原料混均勻，然后(3)將混合物送入超細(xì)粉碎機(jī)中進(jìn)行反復(fù)的混合粉碎，進(jìn)行活化反應(yīng)，最終制得一種乳灰白色粉末狀活化海泡石產(chǎn)品，其組成配比分別為海泡石族礦物粉40％～80％堿性活化劑5％～30％表面活性劑5％～30％上述活化海泡石產(chǎn)品也可加入適當(dāng)?shù)能浕?，然后?yīng)用噴霧干燥工藝噴成粉狀產(chǎn)品，即可直接作為純天然無毒無磷洗滌劑產(chǎn)品。通過加入其它活性成分及輔助原料又可配成各種無磷洗滌劑。
本工藝具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、操作方便、生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。用此工藝生產(chǎn)出的活化海泡石其突出的特點(diǎn)是作用面積大，反應(yīng)活性高?；罨Ｅ菔鳛橹鷦┘尤胂匆路壑泻?，在洗滌用水中能很快高度分散，形成具有極大內(nèi)部表面的活性膠團(tuán)，其表面和晶道內(nèi)吸附的大量鈉離子與洗滌用水中的鈣鎂離子發(fā)生離子交換吸附反應(yīng)，同時(shí)通過在其表面形成脂肪酸鈣和脂肪酸鎂，消耗鈣鎂離子，從而有效地提高了軟化水的效率。同時(shí)通過活化反應(yīng)在海泡石晶粒表面和晶道內(nèi)吸附了大量脂肪酸鈉，再加上軟化水過程中形成的少量脂肪酸鈣和脂肪酸鎂，形成大量表面活性強(qiáng)，具有較強(qiáng)增溶作用(對(duì)表面活性劑而言)和加溶能力(對(duì)污垢而言)的活性膠團(tuán)，在洗滌過程中通過表面活性、吸附、乳化特別是加溶作用等多種機(jī)制有效去除污垢，并對(duì)洗滌劑的其它表面活性成分起協(xié)同增效的助洗作用。
活化海泡石組合物與三聚磷酸鈉相比在下列方面強(qiáng)化了性能(1)去污力比三聚磷酸鈉明顯提高，達(dá)到了普通洗衣粉的去污力水平。
(2)對(duì)污垢的吸附、增溶能力和懸浮能力較強(qiáng)，抗再沉積能力達(dá)到或優(yōu)于三聚磷酸鈉及普通洗衣粉。
(3)活化海泡石的全部原料均為純天然無毒產(chǎn)品，所用堿性活化劑和表面活性劑生物降解率高，具有良好的環(huán)保效益。
(4)肥皂本身作為一種傳統(tǒng)的純天然無毒洗滌劑，其本身具有很強(qiáng)的洗滌能力和較好的生物降解率，但由于抗硬水能力差，易生成鈣皂和鎂皂而喪失洗滌能力。但與海泡石一起進(jìn)行活化反應(yīng)后，抗鈣鎂能力大大增強(qiáng)，加入硬水后不再象普通肥皂哪樣形成絮狀難溶鈣鎂皂沉淀，分散性能良好，洗滌能力反而有所增強(qiáng)，這就為肥皂的應(yīng)用重新找到了一條途徑。
(5)活化海泡石組合物作為一種洗滌助劑或洗滌劑，不但具有較強(qiáng)的表面活性、去污力和抗再沉淀性能，而且對(duì)洗滌物無損傷，洗滌后的衣物柔軟明亮；同時(shí)還具有較強(qiáng)的殺菌作用和堿性(肥皂本身的殺菌能力和堿性)。因此，與三聚磷酸鈉相比，活化海泡石是一種多功能的洗滌助劑或洗滌劑，可同時(shí)具有抗再沉積劑、抑菌劑、填充劑、堿性緩沖劑、柔軟劑和增稠劑等多種功能。
下面結(jié)合實(shí)施例和試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表1～7對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品的去污力、抗再沉淀性能、鈣鎂螯合能力等作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1選用精選海泡石礦粉(一級(jí)品)120g，特制肥皂(采用特殊配方和工藝制造)24g，碳酸鈉18g，將三種原料混合均勻，用超細(xì)粉碎機(jī)進(jìn)行混合粉碎，實(shí)施活化反應(yīng)，使其細(xì)度＞80目，即為成品。海泡石是海泡石族礦物的一種。
實(shí)施例2方法同實(shí)施例1，但原料配比為精選海泡石(一級(jí)品)120g，特制肥皂14g，碳酸鈉18g，烷基多苷(APG)15g。
實(shí)施例3方法同實(shí)施例1，但原料配比為精選海泡石(一級(jí)品)120g，特制肥皂40g，碳酸鈉40g。
表1去污力及抗再沉積性能試驗(yàn)樣品名稱 三聚磷酸鈉 活化海泡石 活化海泡石 活力28(實(shí)施例1)(實(shí)施例2)去污力(％) 23 2834 26抗再沉積 60 7877 70能力(％)注試驗(yàn)污布系廚房污油、原油瀝清、炭黑 、粘土等配成。洗滌用水硬度30.26度，其中鈣離子含量85.37mg/L，鎂離子含量79.49mg/L。每100ml洗滌用水加入4g試驗(yàn)樣品，浸泡6h，用瓶式去污試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)試?？乖俪练e能力試驗(yàn)是用去污力試驗(yàn)后的洗滌污液用白布浸泡24h后再用瓶式去污試驗(yàn)機(jī)測(cè)試。
表2去污力及抗再沉積性能試驗(yàn)試驗(yàn)樣品三聚磷酸鈉 活化海泡石 活化海泡石 汰漬 新活力名稱 (實(shí)施例3) (實(shí)施例1) 28去污力(％) 20 37 293335抗再沉積 78 76 797074能力(％)注試驗(yàn)方法及洗滌用水與表1一致，因污布油污、炭黑過多，試驗(yàn)樣品加量為8％。
表3去污力試驗(yàn)試驗(yàn)樣品 三聚磷酸鈉 活化海泡石 活化海泡石 汰漬 新活力名稱 (實(shí)施例3)(實(shí)施例1) 28去污力(％) 14 50 35 42 45注試驗(yàn)方法及洗滌用水與表1一致，污布由廚房油污和油煙炭黑配成，試驗(yàn)樣品加量為8％。
表4洗滌用水對(duì)洗滌劑的影響試驗(yàn)樣品 三聚磷酸鈉 活化海泡石 肥 皂 肥皂名稱 (實(shí)施例1) (石家莊) (雕牌)洗滌液澄清溶液均勻乳液， 有大量絮 有大量絮描述 無鈣鎂皂凝狀鈣鎂 凝狀鈣鎂不溶物 皂不溶物 皂不溶物注洗滌液為洗滌用水加入3％試驗(yàn)樣品，洗滌用水硬度及鈣鎂離子含量與表1一致。
表5鈣鎂離子螯合能力試驗(yàn)被螯合離子鈣離子鎂離子(mg/L) (mg/L)1#水樣 112.22133.761#水樣+3％三聚磷酸鈉 100.9973.572#水樣 437.66173.892#水樣+3％三聚磷酸鈉 114.22107.013#水樣 123.44127.073#水樣+活化海泡 0.00 100.32石(實(shí)施例3)4#水樣 392.77234.084#水樣+活化海泡 100.9940.13石(實(shí)施例3)
表6 鈣鎂離子螯合能力試驗(yàn)被螯合離子 鈣離子鎂離子(mg/L)(mg/L)水樣246.88180.58水樣+3％三聚磷酸鈉56.10 133.58水樣+3％活化海泡石0.00 66.88(實(shí)施例3)表7去污力及抗再沉積性能試驗(yàn)樣品名稱三聚磷酸鈉 活化海泡石 活化海泡石新活力28(實(shí)施例3)(實(shí)施例2)去污力(％)185731 53抗再沉積 898281 82能力(％)注 試驗(yàn)污布系廚房污油、油煙炭黑配成，洗滌用水鈣離子含量為246.88mg/L，鎂離子含量為180.58mg/L。
權(quán)利要求
1.一種活化海泡石組合物，其特征是該活化海泡石組合物是由海泡石族礦物粉、堿性活化劑、表面活性劑組成的，其組成配比分別為海泡石族礦物粉 40％～80％堿性活化劑 5％～30％表面活性劑 5％～30％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化海泡石組合物，其特征是堿性活化劑可以是碳酸鈉、氫氧化鈉等堿性物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化海泡石組合物，其特征是表面活性劑為肥皂、烷基多苷等洗滌用表面活性劑物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化海泡石組合物，其特征是海泡石族礦物粉的含水量＜5％，海泡石族礦物粉可以是海泡石、凹凸棒石、坡婁礦石(山軟石)等礦物粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活化海泡石組合物，其特征是該活化海泡石組合物主要用作洗滌助劑三聚磷酸鈉的替代品，也可直接用作民用純天然無毒無磷洗滌劑和工業(yè)用清洗劑。
6.一種制備如權(quán)利要求1所述的活化海泡石組合物的方法，其特征是將海泡石族礦物粉、堿性活化劑、表面活性劑混合在一起，進(jìn)行活化反應(yīng)，制成活化海泡石，具體制備方法包括如下步驟(1)將精選海泡石族礦物粉在150-200℃溫度下進(jìn)行烘干，使水分含量＜5％，然后(2)將海泡石族礦物粉(一般優(yōu)選海泡石)、堿性活化劑、表面活性劑三種原料混合均勻，而后(3)將混合物送入超細(xì)粉碎機(jī)中進(jìn)行反復(fù)的混合粉碎，進(jìn)行活化反應(yīng)，最終制得一種乳灰白色粉末狀活化海泡石產(chǎn)品，其組成配比分別為海泡石族礦物粉40％～80％堿性活化劑5％～30％表面活性劑5％～30％。
全文摘要
本發(fā)明屬于日用化工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的主要內(nèi)容是將海泡石族礦物粉、堿性活化劑和表面活性劑混合在一起，進(jìn)行活化反應(yīng)制得一種乳灰白色粉末狀活化海泡石產(chǎn)品，本產(chǎn)品為純天然無毒無磷產(chǎn)品，它作為一種洗滌助劑加入洗衣粉中后，去污力、鈣鎂螯合能力、污垢的增溶乳化和吸附能力等方面均達(dá)到或超過三聚磷酸鈉，成為三磷酸鈉的一種理想替代品。且本產(chǎn)品的制備方法具有工藝簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C11D10/00GK1168917SQ9710593
公開日1997年12月31日 申請(qǐng)日期1997年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月27日
發(fā)明者楊振杰 申請(qǐng)人:楊振杰