CN105343915B - 一种天然空气清洁剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然空气清洁剂由复方精油、助溶剂、乙醇、蒸馏水组成，各组分按照复方精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水=0.2‑1:1‑2:5:15的体积比调配而成，所述复方精油由以下重量份数的组分组成：艾叶10‑55份、桃金娘叶40‑100份、茶树叶20‑65份、柠檬皮10‑40份、薰衣草花15‑60份。本发明针对霉菌孢子因耐热、耐干燥等抗逆性较强的特征，在空气中存在数量较多的问题，基于对天然植物精油的提取与成分分析，结合对霉菌的抑菌功能分析，根据嗅闻分值开发香气怡人且具有空气净化功效、无毒、不添加防腐剂的空气清洁剂，对改善空气环境、提高人们生活质量具有重要意义。

Description

一种天然空气清洁剂及其制备方法
技术领域
本发明属于清洁剂技术领域，具体涉及一种天然空气清洁剂及其制备方法。
背景技术
随着城市人口的增长和工业的飞速发展，机动车辆猛增，污染物排放和空气悬浮物大量增加，国内频频出现雾霾天气，雾霾问题是我国快速工业化、城镇化过程中不断积累的环境问题的集中体现，令人担忧的是我们周围的空气质量，雾霾给病毒、细菌、霉菌等微生物提供了更多空气中生存的条件，导致因空气质量问题患病的人数逐年增加。
植物精油（Essential oils）是一类纯天然的植物提取混合物，化学组成比较复杂，普遍具有药用价值、芳香气味和抑菌防腐等功能特性。如山苍子挥发油可用于物品和居室防霉，艾叶挥发油对呼吸道合胞病毒具有一定的抑制作用。植物精油的抗菌作用报道很多，如茶树精油、杨梅叶精油、柠檬精油、香茅精油、牛至精油、白蒿精油等，其抑菌主要物质包括1,8-桉叶油素，百里香酚，柏木脑，橙花醇，橙花醛，柠檬醛，香茅醇等多种成分，主要抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、串珠镰刀病菌、玉米弯孢霉菌等细菌及其病毒。植物精油因其挥发性和抑菌活性，逐渐被开发应用于净化空气，如山苍子果油和叶油作为防霉剂，对多数真菌有抑制作用且抗霉菌活力较强，具浓郁香气。可利用植物精油芳香、杀菌的特点，净化空气，改善室内空气质量。植物精油的成分复杂，但大多数植物精油的成分主要是萜烯类化合物和芳香族化合物等组成，这些化合物具有浓郁的香气。精油的芳香、药用、抗菌等特性使其更多的融入我们的生活当中。目前以植物精油为主要成分开发的空气清新剂大多存在使用时，需要喷施大量的空气清新剂才能达到一定的效果，由于现代家庭中，大多使用木质家具、木质地板，喷洒大量的空气清新剂对该种木质家具具有一定的破坏作用，无法真正实现改善空气环境、提高人们生活质量的目的。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于在提供一种天然空气清洁剂及其制备方法。
本发明通过以下技术方案加以实现：
所述的一种天然空气清洁剂，其特征在于由复方精油、助溶剂、乙醇、蒸馏水组成，各组分按照复方精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水=0.2-1:1-2:5:15的体积比调配而成，所述复方精油由以下重量份数的组分组成：艾叶10-55份、桃金娘叶40-100份、茶树叶20-65份、柠檬皮10-40份、薰衣草花15-60份。
所述的一种天然空气清洁剂，其特征在于所述复方精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水的体积比为0.5:1.5:5:15。
所述的一种天然空气清洁剂，其特征在于所述复方精油由以下重量份数的组分组成：艾叶10-55份、桃金娘叶60-100份、茶树叶20-50份、柠檬皮20-40份、薰衣草花45-60份。
所述的一种天然空气清洁剂，其特征在于所述复方精油由以下重量份数的组分组成：艾叶55份、桃金娘叶100份、茶树叶20份、柠檬皮40份、薰衣草花60份。
所述的一种天然空气清洁剂，其特征在于所述助溶剂为氢化蓖麻油PEG-40。
所述的一种天然空气清洁剂，其特征在于所述乙醇为脱醛乙醇。
所述的一种天然空气清洁剂的制备方法，其特征在于按下列步骤进行：
1）分别取配方量艾叶10-55份、桃金娘叶40-100份、茶树叶20-65份、柠檬皮10-40份、薰衣草花15-60份混合均匀后粉碎，粉碎至100-200目，得混合物；
2）将混合物与水按质量比：混合物：水=1:6的比例混合，采用水蒸气蒸馏法于160-170℃油浴条件下，蒸馏提取6-8h，制得复方精油；
3）将步骤2）制得的复方精油与助溶剂、乙醇、蒸馏水按照复方精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水=0.2-1:1-2:5:15的体积比进行调配，制得空气清洁剂。
所述的一种天然空气清洁剂的制备方法，其特征在于所述步骤3）中复方精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水的体积比=0.5:1.5:5:15。
本发明针对霉菌孢子因耐热、耐干燥等抗逆性较强的特征，在空气中存在数量较多的问题，基于对天然植物精油的提取与成分分析，结合对霉菌的抑菌功能分析，根据嗅闻分值开发香气怡人且具有空气净化功效、无毒、不添加防腐剂的空气清洁剂，对改善空气环境、提高人们生活质量具有重要意义。
附图说明
图1为实施例1空气清洁剂的空气净化试验结果；
图2为实施例2空气清洁剂的空气净化试验结果；
图3为实施例3空气清洁剂的空气净化试验结果；
图4为对照组试验结果。
具体实施方式
通过以下具体实施例对本发明作进一步详述。
实施例1
一种天然空气清洁剂，由复方精油、助溶剂、乙醇、蒸馏水组成，各组分按照复方精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水=0.5:1.5:5:15的体积比调配而成，其中复方精油由以下重量份数的组分组成：艾叶55份、桃金娘叶100份、茶树叶20份、柠檬皮40份、薰衣草花60份。助溶剂选用氢化蓖麻油PEG-40，乙醇为脱醛乙醇，其制备方法为，分别称取上述配方量的各原料，将原料混合后粉碎至100-200目，得混合物，将混合物与水按照料液比1：6的比例混合，采用水蒸气蒸馏法于160-170℃油浴条件下，蒸馏提取6-8h，制得复方精油，将制得的复方精油与氢化蓖麻油PEG-40、脱醛乙醇、蒸馏水按照体积比0.5:1.5:5:15进行调配，制得空气清洁剂。
实施例2
一种天然空气清洁剂，由复方精油、助溶剂、乙醇、蒸馏水组成，各组分按照复方精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水=0.2:2:5:15的体积比调配而成，其中复方精油由以下重量份数的组分组成：艾叶10份、桃金娘叶60份、茶树叶50份、柠檬皮40份、薰衣草花45份。助溶剂选用氢化蓖麻油PEG-40，乙醇为脱醛乙醇，其制备方法为，分别称取上述配方量的各原料，将原料混合后粉碎至100-200目，得混合物，将混合物与水按照料液比1：6的比例混合，采用水蒸气蒸馏法于160-170℃油浴条件下，蒸馏提取6-8h，制得复方精油，将制得的复方精油与氢化蓖麻油PEG-40、脱醛乙醇、蒸馏水按照体积比0.2:2:5:15进行调配，制得空气清洁剂。
实施例3
一种天然空气清洁剂，由复方精油、助溶剂、乙醇、蒸馏水组成，各组分按照复方精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水=1:1:5:15的体积比调配而成，其中复方精油由以下重量份数的组分组成：艾叶40份、桃金娘叶100份、茶树叶50份、柠檬皮20份、薰衣草花15份。助溶剂选用氢化蓖麻油PEG-40，乙醇为脱醛乙醇，其制备方法为，分别称取上述配方量的各原料，将原料混合后粉碎至100-200目，得混合物，将混合物与水按照料液比1：6的比例混合，采用水蒸气蒸馏法于160-170℃油浴条件下，蒸馏提取6-8h，制得复方精油，将制得的复方精油与氢化蓖麻油PEG-40、脱醛乙醇、蒸馏水按照体积比:1:1:5:15进行调配，制得空气清洁剂。
实验例
将桃金娘叶、薰衣草花、柠檬皮、艾叶、茶树叶原料，粉碎，分别以料水比1：6混合，160-170℃油浴蒸馏提取6-8h，分别接收精油。将各组分制得的精油经二氯甲烷稀释后经GC-MS 分析，采用美国NIST´98数据库对挥发性成分进行定性，分别鉴定桃金娘、薰衣草、柠檬、艾叶、茶树等精油成分分别为32、30、53、113和44种。桃金娘精油主要成分为柠檬醛和(E)-柠檬醛，两者占82.8%，薰衣草精油主要含甲酸芳樟酯、芳樟醇和樟脑，占精油总量的74%，柠檬精油主要含柠檬烯、萜品烯、左旋-beta-蒎烯和松油醇，占精油总量的90%以上，茶树精油主要成分为己酸、双戊烯、 反式-2-己烯酸、苄醇，占精油总量的30%以上，艾叶精油包含乐杀螨、桉叶油醇、4-异丙烯基甲苯、氧化石竹烯、二异丁烯甲基卡必醇和3,3,6-三甲基-1,4-庚二烯-6-醇，占精油总量的60%。
单方精油的抑菌实验
将活化的黑曲霉菌液取1μL点接于霉菌培养基，每皿3点，将100μL 不同浓度精油加于培养皿盖中间，倒置培养24h，量霉菌菌落直径，以不加精油的二甲亚砜为对照。按以下公式计算抑菌率
半数抑制浓度（EC50）为根据每种精油在不同浓度的抑菌率拟合曲线后，求得霉菌50%被抑制时的理论精油浓度。不同精油的抑菌效果均以半数抑制浓度（EC50）进行评价。实验结果发现，不同精油对黑曲霉的抑制作用次序为柠檬精油（0.28%）>桃金娘精油（0.34%）>茶树精油（0.53%）>艾叶精油（1.22%）>薰衣草精油（1.58%），其中括号内为EC50值；其中精油中的柠檬醛、香叶醇、柠檬烯、桉叶油醇及芳樟醇等化合物具有抑菌活性作用，柠檬精油、桃金娘精油、茶树精油、艾叶精油和薰衣草精油对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有较好的抑制作用。
复方精油的抑菌实验
根据单方精油抑菌试验中柠檬精油、桃金娘精油、茶树精油、艾叶精油和薰衣草精油对黑曲霉半数抑制浓度EC50的测定，结合这几种精油的提取得率，分别换算成原料的份数，并设计正交试验L16（4 5）的五因素四水平表，见表1：
表1 L16(45)的五因素四水平表
根据表1中的因素水平组合，分别取不同份数的柠檬皮、桃金娘叶、茶树叶、艾叶和薰衣草花原料，混合后粉碎，加入料水比（质量比）为1:6的水，采用水蒸气蒸馏法，160-170℃油浴蒸馏提取6-8h，取得的精油，用二甲亚枫稀释成1%的比例，以单方精油的抑菌实验方法进行复方精油的抑菌测试，结果见表2。
表2 混合复配正交试验L16(45) 对霉菌抑制作用结果
从表2中可知，不同原料的配比组合提取得到的精油，经调配后的空气清洁剂对霉菌的抑制作用差异很大，抑菌率分别在30-100%之间变化，根据极差分析，其中对抑菌作用的影响从大到小的原料为艾叶（D）>桃金娘叶（C）>茶树叶（A）>柠檬皮（B）>薰衣草花（E），抑菌率在90%以上的有三组配方，分别为配方一：D4C4A1B4E4，即当艾叶55份，桃金娘叶100份，茶树叶20份，柠檬皮40份，薰衣草花60份，在此条件也提取的精油经调配抑菌率达100%。配方二：D1C2A3B4E3，即当艾叶10份，桃金娘叶60份，茶树叶50份，柠檬皮40份，薰衣草花45份，在此条件也提取的精油经调配抑菌率达98%。配方三：D3C4A3B2E1，即当艾叶40份，桃金娘叶100份，茶树叶50份，柠檬皮20份，薰衣草花15份，在此条件也提取的精油经调配抑菌率达90%。
按照正交试验配比16组复方精油，将其分别喷洒于闻香纸上，随机邀请100名以上路人进行嗅闻并按10分制打分，评价复方精油的香气喜好度。结果见表2，从表中可知，16组精油配方均得到较好的评价，其中抑菌效果较好的三组配方喜好度在8.9-9.3之间，三组配方均具有得到普遍认可，受人喜欢的芳香气味。
空气清洁剂的制备与空气净化效果
空气清洁剂的调配
按照表2中正交试验获得的优良配方，即实施例1的配方一D4C4A1B4E4、实施例2的配方二D3C4A3B2E1和实施例3的配方三D1C2A3B4E3，以精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水=0.2-1:1-2:5:15的比例调配，得到澄清透明，香气怡人的天然空气清洁剂。其中助溶剂为氢化蓖麻油（PEG-40），乙醇为脱醛乙醇。
空气沉降法对净化效果评价
参照公共场所空气微生物检验方法（GB/T 182041-2000），并根据采集时间和场地的不同进行改良，建立适合本实验的空气沉降法。将各组调配的空气清洁剂分别按照上述确定的空气沉降法，选择体积相同 ( 5.0 m×3.0 m×3.0 m ) 学生宿舍室内进行，实验时环境温度为室温，门窗关闭。在复方精油空气清洁剂喷雾前，先放置培养基采集空气中的微生物，采集时间为2h，作为对照。采集结束后分别喷复方精油空气清洁剂约5mL，30min后，开培养皿盖采集微生物。每组实验在三个同样大小的学生宿舍进行，每个宿舍设置5个采样点。采样结束将平板置 37℃恒温箱培养48h，计算并比较各组菌落数目，判断复方精油空气清洁剂抑菌效果的强弱，结果如图1-4所示。从图中可见，配方一即实施例1配方的空气清洁净化效果最好，空气中霉菌清除率为89%，其次为配方二即实施例配方的空气清洁净化效果，空气中霉菌清除率为80%，最后为配方三即实施例3配方的空气清洁净化效果，空气中霉菌清除率为75%。

Claims (5)

1.一种天然空气清洁剂，其特征在于由复方精油、助溶剂、乙醇、蒸馏水组成，各组分按照复方精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水=0.2-1:1-2:5:15的体积比调配而成，所述复方精油由以下重量份数的组分组成：艾叶10-55份、桃金娘叶40-100份、茶树叶20-65份、柠檬皮10-40份、薰衣草花15-60份；所述助溶剂为氢化蓖麻油PEG-40；
上述天然空气清洁剂，按下列步骤制备：
1）分别取配方量艾叶10-55份、桃金娘叶40-100份、茶树叶20-65份、柠檬皮10-40份、薰衣草花15-60份混合均匀后粉碎，粉碎至100-200目，得混合物；
2）将混合物与水按质量比：混合物：水=1:6的比例混合，采用水蒸气蒸馏法于160-170℃油浴条件下，蒸馏提取6-8h，制得复方精油；
3）将步骤2）制得的复方精油与助溶剂、乙醇、蒸馏水按照复方精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水=0.2-1:1-2:5:15的体积比进行调配，制得空气清洁剂。
2.根据权利要求1所述的一种天然空气清洁剂，其特征在于所述复方精油：助溶剂：乙醇：蒸馏水的体积比为0.5:1.5:5:15。
3.根据权利要求1或2所述的一种天然空气清洁剂，其特征在于所述复方精油由以下重量份数的组分组成：艾叶10-55份、桃金娘叶60-100份、茶树叶20-50份、柠檬皮20-40份、薰衣草花45-60份。
4.根据权利要求1或2所述的一种天然空气清洁剂，其特征在于所述复方精油由以下重量份数的组分组成：艾叶55份、桃金娘叶100份、茶树叶20份、柠檬皮40份、薰衣草花60份。
5.根据权利要求1或2所述的一种天然空气清洁剂，其特征在于所述乙醇为脱醛乙醇。
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