CN102382405B - 用于清洁除尘的水凝胶 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于清洁除尘的水凝胶，其中，水凝胶以质量百分比计算，各组成原料的含量范围为：聚乙烯醇0.5%—20%，硼酸或硼砂0.01%—8%，0<添加剂≤20%，水65%—99%；所述聚乙烯醇与硼酸或硼砂的质量比为1:0.01-1:0.4；添加剂包括：用以改善所述水凝胶的黏附力、弹性以及可塑性的表面活性剂、盐类、聚合物，含量足以防止所述水凝胶变质的防腐剂。本发明提供的水凝胶对人体和环境无害。使用本发明提供的水凝胶清洁物品时，对所清洁物品无腐蚀伤害，并对超精细表面不会造成任何伤害，不会出现残留附着；适用于电子产品、仪器设备、办公及家居用品等各种物品的缝隙和凹凸表面的清洁；并且，该水凝胶清洁用品制备方法简单，成本低廉，使用方便，应用范围广泛。

Description

用于清洁除尘的水凝胶

技术领域

 本发明涉及清洁用品技术领域，特别地，涉及一种用于清洁除尘的水凝胶。

背景技术

随着科技的飞速发展，电子产品和精密仪器已广泛应用于人们的生活当中。因为，电子产品和精密仪器的清洁和维护直接影响它们的使用寿命，所以，电子产品和精密仪器用到的清洁用品已逐渐引起人们的关注。

在电子产品和精密仪器领域，常用的清洁剂及除尘剂大致可以分为两大类，一类是液体清洁剂，另一类是气体清洁剂。

现有技术中用到的液体清洁剂，大多含有乙醇等对电子产品和精密仪器有腐蚀作用的成份，或含有醚类等易挥发、易燃物质，使用时存在诸多安全隐患。特别是在缝隙和凹凸表面的清洁方面，常用的液体清洁剂或除尘剂容易产生液体渗漏、残留物等问题，不适合清洁缝隙和凹凸表面。

现有技术中使用的压缩空气除尘气一般存储在一个压缩气体存储罐内，罐的顶部配备有喷嘴，在清除电子产品或精密仪器的缝隙或凹凸表面地方时，可以将喷嘴伸到相应位置，依靠释放压缩气体产生的强大冲力清除灰尘。

使用压缩空气这种清洁方式，能够较好的清洁缝隙和凹凸表面，但是其缺点是压缩气体除尘气的价格都比较昂贵，不适合日常使用。特别是，对形状不规则、喷嘴无法伸到的地方起不到很好的清洁作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于清洁除尘的水凝胶，能够非常简单、有效地清除电子产品、仪器设备、办公及家具用品等各种物品的缝隙和凹凸表面的灰尘，不会出现对仪器或物品产生腐蚀伤害的残留物，使用简单、方便，并且成本比较低廉。

为了解决上述问题，本发明公开了一种用于清洁除尘的水凝胶，以质量百分比计算，各组成原料的含量范围为：聚乙烯醇0.5%—20%，硼酸或硼砂0.01%—8%，0<添加剂≤20%，水65%—99%；所述聚乙烯醇与硼酸或硼砂的质量比为1:0.01-1:0.4；所述添加剂包括：用以改善所述水凝胶的黏附力、弹性以及可塑性的表面活性剂、盐类、聚合物，含量足以防止所述水凝胶变质的防腐剂。

优选的，所述聚乙烯醇的重均分子量为400—200000。

优选的，所述表面活性剂为聚乙二醇，重均分子量为4000—20000。

优选的，所述防腐剂为：苯扎氯氨。

优选的，所述添加剂还包括：香料和/或色素。

优选的，所述香料为：对叔丁基环己醇。

优选的，所述香料为：乙酸三氯甲基苯原酯。

本发明实施例提供的水凝胶用作清洁除尘材料。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的用于除尘清洁的水凝胶具有良好的可塑性，能够在按压作用下进入电子产品、精密仪器或办公及家居用品的缝隙或凹面，并具有较强的黏附力，能够将里边的灰尘、毛发、碎屑等垃圾粘附；又具有良好的韧弹性和强度，能够承受一定强度的撕拉不断裂，因此在拉力作用下使水凝胶与物品分离的同时，带出其缝隙或表面的垃圾，达到清除垃圾的目的。

另外，该水凝胶能够多次重复使用，无需经过水洗或其他清洁产品清洁。

总之，本发明提供的水凝胶对人体和环境无害，对所清洁物品无腐蚀伤害，并对超精细表面不会造成任何伤害；不留痕迹，完全避免液体清洁剂的残留附着；适用范围广，适用于电子产品、仪器设备、办公及家居用品等各种物品的缝隙和凹凸表面的清洁；并且，制备方法简单，成本低廉，使用方便，应用范围广泛。

具体实施方式

水凝胶（Hydrogel）是一种高分子网络体系，具有优良的可塑性、韧弹性、黏附力和力学性能，且水凝胶的性能可以通过改变凝胶化条件和添加剂的使用进行调控。以聚乙烯醇为主体制备的水凝胶几乎不溶于有机溶剂，无毒，对人体皮肤无刺激性，耐光性好，性质稳定，因此用途非常广泛。

本发明就提供了一种用作清洁剂的水凝胶，原料组成以质量百分比计算，包括：

聚乙烯醇：0.5%—20%，硼酸（或硼砂）：0.01%—8%，水65%—99%，添加剂0—20%。

在上述原料组份中，聚乙烯醇与硼酸（或硼砂）的质量比为1: 0.01—1: 0.4，更为优选的质量比为：1：0.1—1：0.3。

聚乙烯醇的分子式：[C2H4O]n，英文全称：polyvinyl alcohol，简称PVA。由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性，因此适合用作本发明水凝胶实施例的主体。

原料中的聚乙烯醇重均分子量为：400—200000，重均分子量的大小影响水凝胶的黏附力、可塑性和弹性。

硼酸的分子式: H3BO3，分子质量: 61.83，硼酸的理论组成是氧化硼和水。它是一种白色晶体，可以制成颗粒或粉末。硼酸是本发明水凝胶的交联剂。

原料中的上述添加剂可以包括：对凝胶起到改善黏附力、弹性、可塑性作用的表面活性剂、盐类、聚合物以及防腐剂。

优选的，上述添加剂中还可以包括香料和色素，使制成的水凝胶清洁剂气味芳香、美观。使用该水凝胶清洁物体表面后，还达到除异味的效果。

其中，起到改善黏附力、弹性、可塑性作用的物质可以包括：淀粉、聚乙二醇、乙基纤维素、葡萄糖、粘土等物质。

上述水凝胶可以采用至少两种方法制备而成，其中：

制备方法一

将上述配比的聚乙烯醇、硼酸（或硼砂）、添加剂混合，研磨后充分搅匀，得到混合物粉末；在65℃—90℃的过量水中加入上述混合物粉末，充分搅拌，使各组分充分反应；反应结束后，将未反应的水与凝胶分离；在室温下将凝胶表面游离的水吹干，得到凝胶。

制备方法二为：

使用65℃—90℃的水，分别配置浓度为2%—30%的聚乙烯醇水溶液，浓度为2%—20%的硼酸水溶液；或者2%—35%的硼砂水溶液。

将上述添加剂加入硼酸水溶液中，充分搅匀后，倒入上述浓度为2%—30%的聚乙烯醇溶液中，充分搅拌，反应结束后，将未反应的水与凝胶分离，在室温下将凝胶表面游离的水吹干，得到凝胶。

下面结合具体的实施例说明本发明水凝胶的组份和制备过程：

实施例1

原料配方及质量百分配比：

聚乙烯醇（重均分子量为88000）4%，硼酸0.8%，水94.997%，对羟基苯甲酸甲酯（防腐消毒剂）0.002%，对叔丁基环己醇（香料）0.001%，聚乙二醇（添加剂，重均分子量为20000）0.2%。

制备过程：

步骤一、将4克重均分子量为88000的聚乙烯醇、0.8克硼酸、0.002克对羟基苯甲酸甲酯、0.001克对叔丁基环己醇、0.2克重均分子量为20000的聚乙二醇混合，研磨后充分搅匀，得到混合物粉末；

步骤二、在85℃的100克的水中加入该混合物粉末，充分搅拌，等待其进行充分化学反应；

步骤三、反应结束后，将未反应的水与凝胶分离；

步骤四、在室温下将凝胶表面游离的水吹干，得到水凝胶。

实施例2

原料配方及质量百分配比：

重均分子量为30000的聚乙烯醇5%，硼酸1%，水92.998%，苯扎氯铵（防腐消毒剂）0.001%，乙酸三氯甲基苯原酯（香料）0.001%，聚乙二醇（添加剂，重均分子量为4000）1%。

制备过程：（添加剂）

步骤一、将5克重均分子量为30000的聚乙烯醇、1克硼酸、0.001克苯扎氯铵、0.001克乙酸三氯甲基苯原酯、1克重均分子量为4000的聚乙二醇混合，研磨后充分搅匀，得到混合物粉末；

步骤二、在80℃的100克水中加入上述混合物粉末，充分搅拌，等待其进行充分化学反应；

步骤三、反应结束后，将未反应的水与凝胶分离；

步骤四、在室温下将凝胶表面游离的水吹干，得到凝胶。

实施例3

原料配方及质量百分配比：

重均分子量为88000的聚乙烯醇4%，硼酸0.04%，水95.8%，对羟基苯甲酸甲酯（防腐剂）0.002%，对叔丁基环己醇（香料）0.001%，聚乙二醇（添加剂，重均分子量为20000）0.2%。

制备过程：

步骤一、将4克重均分子量为88000的聚乙烯醇、0.04克硼酸、0.002克对羟基苯甲酸甲酯、0.001克对叔丁基环己醇、0.2克重均分子量为20000的聚乙二醇混合，研磨后充分搅匀，得到混合物粉末；

步骤二、在85℃的100克的水中加入该混合物粉末，充分搅拌，等待其充分反应；

步骤三、反应结束后，将未反应的水与凝胶分离；

步骤四、在室温下将凝胶表面游离的水吹干，得到凝胶。

实施例4

原料配方及质量百分配比：

重均分子量为88000的聚乙烯醇4%，硼酸1.6%，水93.4%，用作防腐消毒剂的对羟基苯甲酸甲酯0.002%，对叔丁基环己醇0.001%，直链淀粉1%。

制备过程：

步骤一、将4克重均分子量为88000的聚乙烯醇、1.6克硼酸、0.002克对羟基苯甲酸甲酯、0.001克对叔丁基环己醇、1克直链淀粉混合，研磨后充分搅匀，得到混合物粉末；

步骤二、在85℃的100克水中加入该混合物粉末，充分搅拌，等待其充分反应；

步骤三、反应结束后，将未反应的水与凝胶分离；

步骤四、在室温下将凝胶表面游离的水吹干，得到凝胶。

硼酸是生成水凝胶的交联剂，上述各实施例中用到的硼酸均可用达到相同交联效果的的硼砂代替。

用于清洁除尘的用途：

本发明上述各实施例的水凝胶主要用作清洁材料，用于对电子产品、仪器设备、办公家具用品等物品的清洁除尘，特别是对上述物品的缝隙和凹凸表面的除尘具有突出贡献，因为本发明提供的用作清洁用品的水凝胶具有很好的可塑性和黏附力。

以清洁电脑键盘为例，键盘是由很多独立按键组成，各按键之间留有缝隙，在平时清洁电脑时，遗留在缝隙里的灰尘、毛屑以及碎屑等垃圾很难清理。使用本发明提供的水凝胶清理时，因为该水凝胶有很好的可塑性，在按压作用下，可以很容易进入键盘缝隙。又因其具有较强的黏附力，能够牢牢粘住灰尘、毛屑以及碎屑等垃圾；借助其具有的良好的韧弹性和强度，将黏附有垃圾的水凝胶从键盘缝隙中拉出，达到清洁键盘的目的。

做完上述清洁后，可以将粘有垃圾的表面揉捏到里面，将干净凝胶作为新的外表面，重复使用该凝胶对物品进行清洁处理。在重复使用过程中，无需对水凝胶进行水洗或用其他清洁产品进行清洁处理。

另外，该水凝胶的成分对人体和环境无毒害作用；清洁物品时，在物品上不留任何痕迹，也不会出现残留附着，对所清洁物品不会产生腐蚀伤害，尤其是对超精细物品表面不会造成任何伤害，是一种环保适用的保洁材料。

总之，本发明提供的水凝胶制备方法简单、成本低廉；用作清洁产品时，使用方便且可重复使用、应用范围广泛，是一种环保适用的保洁材料。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的一种用于清洁除尘的水凝胶，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种用于清洁除尘的水凝胶，其特征在于，以质量百分比计算，各组成原料的含量范围为：聚乙烯醇0.5%—20%，硼酸或硼砂0.01%—8%，0<添加剂≤20%，水65%—99%；所述聚乙烯醇与硼酸或硼砂的质量比为1:0.01-1:0.4；

所述添加剂包括：用以改善所述水凝胶的黏附力、弹性以及可塑性的表面活性剂、盐类、聚合物，含量足以防止所述水凝胶变质的防腐剂。

2.根据权利要求1所述的用于清洁除尘的水凝胶，其特征在于，所述聚乙烯醇的重均分子量为400—200000。

3. 根据权利要求1所述的用于清洁除尘的水凝胶，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙二醇，重均分子量为4000—20000。

4. 根据权利要求1所述的用于清洁除尘的水凝胶，其特征在于，所述防腐剂为：苯扎氯氨。

5. 根据权利要求1所述的用于清洁除尘的水凝胶，其特征在于，所述添加剂还包括：香料和/或色素。

6. 根据权利要求5所述的用于清洁除尘的水凝胶，其特征在于，所述香料为：对叔丁基环己醇。

7. 根据权利要求5所述的用于清洁除尘的水凝胶，其特征在于，所述香料为：乙酸三氯甲基苯原酯。