CN103710182B - 一种基于海洋生物资源的健康环保洗洁制品及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于洗涤剂产品制备技术领域的一种基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品及制备方法。本发明以废弃贝壳微纳米骨架材料为载体，辅配海洋藻类活性物质、生物活性催化剂和去离子水，按一定的配比在合适的温度下，用优化的工艺进行配制，形成一种基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品。该制品所采用的原料均为天然活性物质，不添加任何化学添加剂，绿色环保，无毒无害，避免了人工化学合成洗涤剂在衣物中的残留；并且该洗洁制品渗透力强、去污能力强、杀菌效果明显，能降解污染物，不会产生二次污染，该产品具有广泛的工业化前景和市场价值。

Description

一种基于海洋生物资源的健康环保洗洁制品及制备方法

技术领域

本发明属于洗涤剂产品制备技术领域，特别涉及一种基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品及制备方法。

背景技术

目前市场上存在着种类丰富的洗洁制品，例如洗衣皂、洗衣粉、洗衣液、洗衣球等，但是大部分都是由人工合成的，不仅对人类的身体有一定的伤害，洗涤后废水的排放也会造成环境污染，所以本领域仍然需要更为健康环保天然的洗洁制品。

到目前为止，现有技术中已存在许多健康环保洗洁制品的诸多相关报道，但仍存在着渗透力差、去污效率低、组分复杂多样、复配难度大的弊端，而其它采用化学组分，由人工合成化合物制备而成的洗衣粉、洗衣液或洗衣皂则对人体皮肤存有一定危害性且易造成环境污染。

发明内容

本发明基于贝壳粉有强的吸附作用，且自然界中存在着天然的表面活性物质以及生物活性催化剂，开发出一种基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品，通过组分的合适选择和特定优化，使得该微纳米健康环保洗洁制品兼具组分简单有效、洗涤效果优异和健康环保的多种优异性能，有超强的去污能力、吸附能力、杀菌消毒的能力，能降解污染物，且保护环境不伤手。

本发明以废弃贝壳微纳米骨架材料为载体，辅配海洋藻类活性物质、生物活性催化剂和去离子水，按一定的配比在合适的温度下，用优化的工艺进行配制，形成一种基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品。

本发明所述的基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品的组成包含微纳米贝壳骨架材料、海洋藻类活性物质、生物活性催化剂和去离子水。

本发明所述的基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品，以100质量份计，其各组分的质量含量如下：

所述的海洋藻类活性物质为由藻类提取得到的海藻酸钠。

在本发明所述的基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品中，微纳米贝壳骨架材料的质量份数为10-40份，该范围包括了其中的任何子区间范围，如为12-28份、15-30份、28-36份、30-40份。

在本发明所述的基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品中，海洋藻类活性物质的质量份数为10-30份，如为10-12份、12-15份、15-20份。

在本发明所述的基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品中，生物活性催化剂的质量份数为5-25份，如为5-10份、8-17份、10-25份。

所述的微纳米贝壳骨架材料的制备方法为：1).将贝壳依次用酸和碱去除贝壳表面的有机物和无机污染物；2).将处理好的贝壳放入电热鼓风干燥箱内烘干；3).烘干好的贝壳用粉碎机粉碎，过200-300目筛；4).将得到的贝壳粉进行活化：将其置于低温预烧的状态下，使其水分蒸发，充分脱水；5).将所得贝壳粉放置马弗炉中，在600-1000℃下高温灼烧2-4小时，用空穴改造技术制备出微纳米贝壳骨架材料。

上述步骤1)中所述的贝壳为贻贝、扇贝、牡蛎、马氏珠母贝中的一种或几种；所述的酸为盐酸、硝酸、硫酸中的一种或几种，所述的碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

上述步骤2)中所述的贝壳的烘干温度为85℃。

所述的海洋藻类活性物质的提取方法如下：1).将藻类浸泡，除去杂质和水溶性组分，如褐藻糖胶、无机盐，然后取出，洗涤，切成均匀块状；2).用0.001-0.01mol/L的稀盐酸处理，然后加入碳酸钠，在40-80℃搅拌下反应0.5-3h；3).将消化液过滤，除去粗大颗粒，然后加水稀释后缓慢加入稀盐酸直至开始有絮状沉淀为止，静置6-15h，最后再缓慢加入稀盐酸，调节pH为1.5-2.5，海藻酸即凝聚成酸凝块；4).收集酸凝块，洗涤、脱水、粉碎、拌入粉状碳酸钠，再加入6-10wt％的氢氧化钠，于搅拌下混合均匀，静置3-8h，使其完全转化生成海藻酸钠，即得海洋藻类活性物质。

上述的藻类是海带、海南马尾藻中的一种或几种。

所述的生物活性催化剂的制备方法如下：1).将特异性菌类洗净，放置电热鼓风干燥箱内于40-80℃烘干，用粉碎机粉碎，过200-300目筛子；2).将制备好的原料放入水中加压蒸煮，料液比为(1:8)-(1:12)，水解温度为100℃，水解时间控制在2-5小时；3).蒸煮、水解完成后进行分离，把溶液调至pH为8-9.5，减压过滤，得到滤液；4).将得到的滤液用旋转蒸发仪在60-80℃进行减压蒸馏，浓缩至原滤液的25-40％，即得生物活性催化剂。

上述的特异性菌类为冬菇、香菇、金针菇中的一种或几种。

本发明所述的基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品的制备方法：将微纳米贝壳骨架材料、海洋藻类活性物质、生物活性催化剂和去离子水按上述比例在15-50℃下搅拌进行分子多相组合，制得浓稠的液体，即为基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品。

本发明制备了一种日常生活用的基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品，该制品以微纳米贝壳骨架材料为主要成分，并且所采用的原料均为天然活性物质，不添加任何化学添加剂和人工合成物质，绿色环保，无毒无害，避免了人工化学合成洗涤剂在衣物中的残留；此外，本发明的洗洁制品渗透力强、去污能力强、杀菌效果明显，能降解污染物，不会产生二次污染。使其具有广泛的工业化前景和市场价值。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式并非旨在对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定。

实施例1

1、微纳米贝壳骨架材料的制备：1).将扇贝和牡蛎依次用盐酸和氢氧化钠去除其表面的有机物和无机污染物；2).将处理好的扇贝和牡蛎放入电热鼓风干燥箱内85℃烘干；3).烘干好的扇贝和牡蛎用粉碎机粉碎，过200目筛；4).将得到的贝壳粉进行活化：将其置于低温预烧的状态下，使其水分蒸发，充分脱水；5).将所得贝壳粉放置马弗炉中，在800℃下高温灼烧4小时，用空穴改造技术制备出微纳米贝壳骨架材料。

2、海洋藻类活性物质的提取：1).将海带浸泡，除去杂质、褐藻糖胶、无机盐类等水溶性组分，然后将其取出，洗涤，切成均匀块状；2).在25℃下，用0.005mol/L的稀盐酸处理，然后加入碳酸钠，在65℃搅拌下反应1.5h；3).将消化液过滤，除去粗大颗粒，向过滤后稀释的料液中缓慢加入稀盐酸直至开始有絮状沉淀为止，然后静置10h，最后往静置液中缓缓加入稀盐酸，调节PH约为2，海藻酸即凝聚成酸凝块；4).收集酸凝块，洗涤、脱水、粉碎、拌入粉状碳酸钠，再加为8wt％左右氢氧化钠，于搅拌下混合均匀，再静置5h，使其完成转化过程，生成海藻酸钠。

3、生物活性催化剂的制备：1).将冬菇和香菇洗净、放置电热鼓风干燥箱内于65℃烘干，用粉碎机粉碎，过200目筛子；2).将制备好的原料放入水中加压蒸煮，料液比为1:9，水解温度为100℃，水解时间控制在3小时；3).蒸煮、水解完成后进行分离，把溶液调至PH约为9，减压过滤，得到滤液；4).将得到的滤液用旋转蒸发仪在70℃进行减压蒸馏，浓缩至原滤液的1/3，即得生物活性催化剂。

按总质量份为100份计，将10质量份上述制备的微纳米贝壳骨架材料、15质量份上述制备的海洋藻类活性物质、8质量份上述制备的生物活性催化剂和余量去离子水，混合均匀，在35℃下搅拌进行分子多相组合，制成浓稠的液体，即为基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品，命名为1组。

实施例2

按总质量份为100份计，将20质量份实施例1制备的微纳米贝壳骨架材料、20质量份实施例1制备的海洋藻类活性物质、10质量份实施例1制备的生物活性催化剂和余量去离子水，混合均匀，在35℃下搅拌进行分子多相组合，制成浓稠的液体，即为基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品，命名为2组。

实施例3

按总质量份为100份计，将25质量份实施例1制备的微纳米贝壳骨架材料、20质量份实施例1制备的海洋藻类活性物质、15质量份实施例1制备的生物活性催化剂和余量去离子水，混合均匀，在35℃下搅拌进行分子多相组合，制成浓稠的液体，即为基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品，命名为3组。

实施例4

按总质量份为100份计，将20质量份实施例1制备的微纳米贝壳骨架材料、18质量份实施例1制备的海洋藻类活性物质、20质量份实施例1制备的生物活性催化剂和余量去离子水，混合均匀，在35℃下搅拌进行分子多相组合，制成浓稠的液体，即为基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品，命名为4组。

实施例5

按总质量份为100份计，将30质量份实施例1制备的微纳米贝壳骨架材料、20质量份实施例1制备的海洋藻类活性物质、15质量份实施例1制备的生物活性催化剂和余量去离子水，混合均匀，在35℃下搅拌进行分子多相组合，制成浓稠的液体，即为基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品，命名为5组。

性能测试实验

1、去污效果测试：将被同种均匀污渍玷污的、尺寸相同的长方形白布条放于洗衣机中，然后加入同等质量的实施例1-5所制备的基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品，待其分散后，开动洗衣机，洗涤相同的时间，然后使用白度仪(白度计)测量其白净度。

实验步骤：

(1)测试干净白布条的白净度作为标准参照，测量三次取平均值；

(2)取5条污布条作为实验组，分别测试5组清洗前的污布条白净度，测量三次取平均值；

(3)以上述洗涤方法对5组污布条进行清洗，然后晾干，测定清洗后的污布条白净度，测量三次取平均值；

(4)计算去污率，采用如下公式：

去污率(％)＝[(清洗后的污布条白净度-清洗前的污布条白净度)/(干净白布条的白净度-清洗前的污布条白净度)]×100％。实验结果见表1。

2、杀菌效果测试：使用金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作为杀菌试验的菌种；使用实施例1-5所制备的基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品作为杀菌药剂。

实验步骤：

(1)将0.5mL金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的菌悬液分别与4.5mL本发明实施例1-5所制备的基于海洋生物资源的微纳米健康环保洗洁制品的溶液混匀，静置作用10min，分别得到两种菌药混悬液；

(2)各取0.5mL菌药混悬液加入4.5mL的中和剂，混匀后，综合作用8min，分别取0.5mL混匀液接种平皿，倾注普通琼脂并混匀，在37℃下培养36个小时，计数菌落数，计算杀菌率，实验结果见表2。

结果分析：

表1.各组微纳米健康环保洗洁制品的去污效果比较

由表1结果可见：采用本发明的微纳米健康环保洗洁制品洗涤后的去污率均达到80％以上，可见通过组分的合适选择和特定组合，使得洗洁制品表现出优异的去污效果。

表2.各组微纳米健康环保洗洁制品的杀菌效果比较

由表2结果可见：采用本发明的微纳米健康环保洗洁制品进行抑菌实验均获得了杀菌率达到90％以上的优异效果，可见通过组分的合适选择和特定组合，使得洗洁制品伴随有良好的杀菌消毒能力。

综合上述，本发明的微纳米健康环保洗洁制品具有组分简单、配制方便等优点，其通过组分的合适选择和特定组合而表现出优异的去污效果，并同时伴随有良好的杀菌消毒能力，取得了出人意料的效果，具有广泛的工业化生产前景和市场价值。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于海洋生物资源的健康环保洗洁制品，其特征在于，其组成包含微纳米贝壳骨架材料、海洋藻类活性物质、生物活性催化剂和去离子水；

以100质量份计，所述的基于海洋生物资源的健康环保洗洁制品的各组分的质量含量如下：

所述的海洋藻类活性物质为由藻类提取得到的海藻酸钠；

所述的微纳米贝壳骨架材料的制备方法为：1).将贝壳依次用酸和碱去除贝壳表面的有机物和无机污染物；2).将处理好的贝壳放入电热鼓风干燥箱内烘干；3).烘干好的贝壳用粉碎机粉碎，过200-300目筛；4).将得到的贝壳粉进行活化：将其置于低温预烧的状态下，使其水分蒸发，充分脱水；5).将所得贝壳粉放置马弗炉中，在600-1000℃下高温灼烧2-4小时，用空穴改造技术制备出微纳米贝壳骨架材料；

所述的生物活性催化剂的制备方法如下：1).将特异性菌类洗净，放置电热鼓风干燥箱内于40-80℃烘干，用粉碎机粉碎，过200-300目筛子；2).将制备好的原料放入水中加压蒸煮，料液比为(1:8)-(1:12)，水解温度为100℃，水解时间控制在2-5小时；3).蒸煮、水解完成后进行分离，把溶液调至pH为8-9.5，减压过滤，得到滤液；4).将得到的滤液用旋转蒸发仪在60-80℃进行减压蒸馏，浓缩至原滤液的25-40％，即得生物活性催化剂；

所述的特异性菌类为冬菇、香菇、金针菇中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的基于海洋生物资源的健康环保洗洁制品，其特征在于，所述微纳米贝壳骨架材料的制备方法的步骤1)中的贝壳为贻贝、扇贝、牡蛎、马氏珠母贝中的一种或几种；所述的酸为盐酸、硝酸、硫酸中的一种或几种，所述的碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

3.根据权利要求1所述的基于海洋生物资源的健康环保洗洁制品，其特征在于，所述的海洋藻类活性物质的提取方法如下：1).将藻类浸泡，除去杂质和水溶性组分，然后取出，洗涤，切成均匀块状；2).用0.001-0.01mol/L的稀盐酸处理，然后加入碳酸钠，在40-80℃搅拌下反应0.5-3h；3).将消化液过滤，除去粗大颗粒，然后加水稀释后缓慢加入稀盐酸直至开始有絮状沉淀为止，静置6-15h，最后再缓慢加入稀盐酸，调节pH为1.5-2.5，海藻酸即凝聚成酸凝块；4).收集酸凝块，洗涤、脱水、粉碎、拌入粉状碳酸钠，再加入6-10wt％的氢氧化钠，于搅拌下混合均匀，静置3-8h，使其完全转化生成海藻酸钠，即得海洋藻类活性物质。

4.根据权利要求3所述的基于海洋生物资源的健康环保洗洁制品，其特征在于，所述的藻类是海带、海南马尾藻中的一种或几种。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于海洋生物资源的健康环保洗洁制品的制备方法，其特征在于，其具体操作步骤为：将微纳米贝壳骨架材料、海洋藻类活性物质、生物活性催化剂和去离子水按比例在15-50℃下搅拌进行分子多相组合，制得浓稠的液体，即为基于海洋生物资源的健康环保洗洁制品。