CN102796626B - 一种用于离子洗衣机低温节能主洗和漂洗的活化剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于离子洗衣机低温节能主洗和漂洗的活化剂，活化剂大大地提高了电解碱性水的净化功能，使得离子洗涤能在低温条件下进行，能达到或超过使用工业洗衣粉的洁净度，本发明设计了两种活化剂；中温活化剂‑能在60度以下洗涤；低温活化剂，能在常温，甚至20度以下洗涤，还设计了和低温离子洗涤配套的低温漂白剂，由于加上低温活化剂后的碱性离子水不需要加温，或只要加至中温，大大减少了甚至免除了使用高温蒸汽，加上离子洗涤能够节水、节电、缩短洗涤周期、不用洗衣粉，结果使得洗涤成本下降50％到67％。

Description

一种用于离子洗衣机低温节能主洗和漂洗的活化剂

技术领域

本发明属于一种增强电解碱性水洗净能力的制剂，尤其是一种适用于离子洗衣机低温洗涤和漂洗的活化剂。

背景技术

发明专利“具有离子洗涤、中水回用和杀菌消毒功能的洗涤机械”(ZL200610020240.3)提出了一种利用电解水经过活化后的活化水来代替普通的工业洗衣粉对 衣物和布草进行净化的节能、节水、环保、低碳的绿色洗涤方法。其核心技术是制备活化水。活化水， 是自来水经过软化后通过一种特殊设计的电解槽，利用电磁力将水分子的氢键断裂，在涂有惰性 金属膜的钛合金阴阳两极板附近获得失去一个电子的氢离子和获得一个电子的氢氧根离子的酸 性水和碱性水，阴阳两极板之间有离子交换膜相隔，形成两个独立的腔体。靠近阴极的腔体内 的液体呈碱性，靠近阳极的腔体内的液体呈酸性。这是一个连续的过程，自来水源源不断地流入 电解槽，于是就有源源不断的碱水和酸水从不同的路径流出，并分别保存在容器中储备，或直接 流入洗衣机的洗涤腔中进行洗涤。通常利用碱性电解水来洗涤衣物(也可利用酸性水洗涤，视衣物 的不同质料而定)。碱性电解水具有很强的碱性，PH值可达到11以上，具有很高的负电位(O R P 电位)，同时，水分子团变小了3倍以上。从性质上和自来水比较，电解后的水变成了活性很强的 功能水，原则上，可直接用于洗涤污染程度不严重的衣物。但是，工业洗衣机主要用于洗涤宾馆、酒 店、餐厅的严重污染了的床单、被套、毛巾和餐桌布等用品。如果单纯使用电解碱水而不经过任何处 理，是无法达到满意的洗净度。因此，必须寻求一种办法，进一步提高电解水的洗净能力。我们称之 为要使电解水进一步活化。实现这种目的的制剂，称为活化剂。要使电解水活化，人们首先通常会想到 用加热的方法。就像通常的工业洗衣机那样，利用高温水蒸气通入电解水中使其温度升高到摄氏80度 到90度以上。且不说这样做，会像普通工业洗衣机那样，浪费大量的能源和时间，更重要的负面 效果是会大大降低碱性电解水的性能。众所周知，电解水温度越高，碱性就变得越低。例如，摄氏 25度时，水的电解离子浓度积K_w等于14而在摄氏100度时，水的电解离子浓度积K_w等于 12。由于表征酸碱度的PH值的定义是水中氢离子浓度的十进对数的负值，相差2就意味着相 差100倍。即，高温使碱性水的碱性减低了100倍，同时，蒸气加热过程中形成冷凝水掺入碱水 中，使碱水稀释，碱性进一步下降。由此可见，对碱水加温的方法不可取。相反，离子洗涤应该在常温 条件下进行。这有利于节能。由于我们的目的是创造一种节能、节水和减少对环境的污染的绿色、低碳 洗涤新方法，我们的任务就是开发出一种活化剂，使得离子洗涤能在常温，甚至低温条件下进行，同 时要保证获得满意的洗净度。这就是本发明的宗旨。

发明内容

分析一下现有工业洗衣机的洗涤程序可知；整个程序包括两部分：通过化学制剂(工业洗衣粉)将衣物里的污垢溶解同时，通过洗衣机的机械运动，搓揉、摔、挤，使溶解后的污垢离开衣物，进入洗涤水中，再将废水排到外面。其中，第一部分最重要，是保证洗净度的关键。 第二部分，无论是传统洗涤还是离子洗涤都一样。这里，重点讨论如何将衣物里的污垢溶解，进入 洗涤水中。常规洗涤使用工业洗衣粉来达到除去污垢。为了充分发挥洗衣粉的作用，必须将含有洗衣 粉的主洗水的温度，通过高温蒸汽加热到80-90度。在这种高温环境下，洗衣粉中的化学物质-表 面活性剂、助洗剂、乳化剂、抗沉淀剂、增白剂、獒合剂稳定剂、软水剂发生化学反应，使污染了的衣 物得到净化，还要进行漂白。然后，要漂洗3次。完成洗、脱程序。这个过程中，要消耗大量自来水、高 温蒸汽、电、洗衣粉和彩漂液、氯漂液等。外排污水中含有大量的有害于环境的污物。我们的任务是对 现有洗涤技术进行革新。做到节水、节能、环保，同时保证洗得干净。关键的任务是制造常温或低温 的活化水。使其具有高温洗衣粉洗涤水的净化功能。换句话说，要设计一个配方(活化剂)，加到离子 水中，形成活化离子水。

配方设计思路：电解碱性水具有相当好的渗透力(小分子团)和乳化力(高PH值)。但是，工业洗衣机的客户提供的污染衣物、布草，大多数很脏。污渍很复杂，有动植物油脂，也有矿 物油脂。为了使离子洗涤具有洗衣粉洗涤的同等能力，在活化剂中，要克服离子水的去油污能力不 足的缺点。同时要增加渗透力、湿润力，以便减小洗涤水的表面张力。为此，需要应用各种表面活性剂。 另外，必要时，需要在离子水中增加一些具有特殊功能的制剂。在活化剂配方中，要满足低温条件 下具有足够的活性，对环境和人类没有严重的污染。此外，要考虑节省洗涤营运成本。要优选表 面活性剂：现有表面活性剂种类繁多。我们要针对工业洗涤的具体情况，筛选出合适的种类。而 且要尽量简化。能少用就少用，能不用的就不用，只要达到洗净的目的即可。要注意到：我们的 情况是在已经具有相当的洗净功能的离子水的基础上进行功能提升。不同于通常的乳化剂配方。 尽可能不要重复使用性能相似的表面活性剂。对于一般的动植物型的油垢去除，阴离子和非离子表 面活性剂多有较好的去除能力，特别是在碱性离子水的条件下，由于电解碱性水能够分解油脂，阴 离子表面活性剂除去油污的能力大大增强。但是，阴离子表面活性剂对于矿物型油污垢的溶解和除 去能力就不够理想，而非离子表面活性剂对于动植物油脂和矿物型油脂两者都有很强的除去能力。 因此，在活化剂配方中，应以非离子表面活性剂为主，复配以阴离子表面活性剂。与工业洗衣粉中选 用的表面活性剂不同的是，离子水活化剂中的表面活性剂的浊点要尽可能低。至少低于30-40度， 甚至在环境温度为20度的条件下，也能发挥其功效。市面上可选购的阴离子表面活性剂有LAS( 十二烷基苯黄酸钠)、AES(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠)、SAS(仲烷基黄酸钠)等。可选购的非离 子表面活性剂有TX-(烷基酚聚氧乙烯醚)、AEO-(脂肪醇聚氧乙烯酸)、OP-(壬基酚聚氧乙烯 醚)等。实践证明，复配型的表面活性剂的功能大大优于单一型的表面活性剂。在配伍时，要注意保 持组分之间的合适比例。例如：LAS-AEO：4.2∶1.1；LAS-TX：6.2∶1.1；LAS-AES：3.1∶1.2 ；LAS-OP：4∶1。当然，上述 比例数值，只是一个经验的数据。只给出一个大致的范围。要在实践中不断总结经验。

除了表面活性剂以外，活化剂中应增加一些抗沉淀剂。少量的香精。当离子水中加入 活化剂后，如虎添翼，电解水变成了功能强大的活化水了。它可和强力工业洗衣粉媲美。

通常，在完成洗涤除污时或以后，要对布草进行漂白或保鲜。即，氯漂和彩漂。同样地， 离子洗涤也有这个要求。但是，工作环境不同。离子洗的彩漂或氯漂也是低温工作。我们的漂洗剂 配方，同时适用于彩漂和氯漂。

我们开发了两种类型的离子水活化剂；第一种是中温活化剂配方。适用于50-60度。 第二种是低温离子水活化剂。可在室温下工作。无需用高温蒸汽加温。下面给出两组活化剂配 方例子。

中温离子水活化剂配方：

低温离子水活化剂配方：

低温漂洗剂

过碳酸钠 0.27％x主洗水总量(低水位)

T A E D 0.03％x主洗水总量(低水位)

有益效果

本发明的有益效果十分显著。我们使用本专利设计的中温活化剂配方和低温活化剂 配方，进行过用工业洗衣粉进行普通洗涤和离子洗涤的单位布草耗能、耗水、耗电、耗工时和单位 布草洗涤费用的对比试验，今将测试和计算结果列于下面两张表格中。假定当地、当时的市场物价 如下；

表一：使用中温活化剂配方进行对比试验的结果(在50公斤型号试验)

由上表数据可看出：使用中温活化剂进行离子洗涤，能达到甚至超过普通洗涤方法的相对洗净度。同时，比普通用工业洗衣粉洗涤会省水50-60％、省电22-32％(缩短了 大电机运行时间省得电扣除电解水多耗得电)、省蒸汽67-68％、节省工时44-48％。最终， 使洗涤单位布草费用降低了一半！

表二：使用低温活化剂配方进行对比试验的结果(在100公斤型号试验)

注：*由于离子洗涤缩短了工时，每天洗的次数增多，故电费、水费比普通洗涤多。是表面现象。化解为单位布草的平均值就显示出离子洗涤的优越性了。

由上表数据可看出：使用低温活化剂进行离子洗涤，比普通用工业洗衣粉洗涤会使洗涤单位布草费用降低3份之2！其最显著的特点是能常温(低温)洗涤，不消耗高温 水蒸汽。可减少二氧化碳排放量，属于绿色-低碳洗涤技术，

具体实施方式

表一和表二的结果是本发明的具体实施示例。实际上，在实施本发明时，需要有个活化剂配置过程。在按照本发明的配方制备液体状的活化剂时，需要注意操作程序。使用时也有注意事项。

本发明所涉及的产品的制备方法比较简单。按照配方，循序加入活化剂组分，液态表面活性剂中，有的粘度大，需要首先用离子碱水化解，稀释、搅动、拌匀，然后再逐步加入其他的固态物质，在制备时需要加温到60-65摄氏度，要用搅拌器不停地、连续搅拌两小时以上，这样制备的活化剂很稳定，不会分层、分解、沉淀。要特别注意：我们的活化剂是水剂，水溶液。我们采用电解获得的碱性离子水作为分散剂。没用像制作乳化剂时采用的做法，用去离子水做分散剂。如果组分中需要加入纯碱或粒碱，由于表面活性剂和水和碱不容易融合在一起，产品会不稳定，分层。因此，有人建议采用变性碱替代纯碱。我们采用的电解碱水是 离子碱，没有金属离子，和变性碱相同。于是，按照本发明的配方和制作方法得到的产品应该十分 稳定，不会分层。另外，要注意活化剂的使用量。通常，按主洗离子水总量的0.13％浓度添加活化剂。对于严重污染的布草，可适当增加活化剂的使用量。

本发明提供了两种活化剂。什么情况下用低温活化剂？什么情况下用中温活化剂？要根据布草的污染程度和天气冷热来确定。从节省成本看，似乎采用低温活化剂为好，因为可产生三分之二的洗涤成本减少。但是，首先要确保获得满意的洁净度。例如，餐桌布是严重污 染了的布草，甚至用强力洗衣粉加上大量的乳化剂都难以洁净。这时，建议采用中温活化剂，还有， 热天洗涤时可采用中温活化剂。冬天不建议使用中温活化剂。

本发明还提供一种低温漂洗剂，和离子水活化剂配套使用。我们采用过碳酸钠这种 释氧盐类做漂白剂用。过碳酸钠含有丰富的氧，在水中溶解时可迅速地释放出大量的活性氧， 其含量高达23-30％，具有良好的漂白作用。和过氧化氢有同等漂白功效，但是没有那么强的对 人体的腐蚀性。彩票氯漂都用同一种漂剂。由于单一的过碳酸钠在低温条件下不易溶解，不能大量 释放氧气，起不到漂白的作用，因此我们配置催化剂TAED(四乙洗乙二胺)。由于TAED的存在， 可以使过碳酸钠在低温条件下，甚至20度以下，也能释放大量氧。由于TAED较难溶于水中，相 反，过碳酸钠遇到水会快速反应。为了解决这个问题，建议漂白和主洗同浴，也即，在开始主洗时 就将过碳酸钠和TAED一起放入洗涤腔体中，他们和布草接触的时间越长，漂白效果就越好。

Claims (3)

1.一种用于离子洗衣机的低温主洗活化剂，其重量百分比为：

2.一种用于离子洗衣机的中温主洗活化剂，其重量百分比为：

3.一种用于离子洗衣机的中温主洗活化剂，其重量百分比为：