CN105647687A

CN105647687A - 一种聚氨酯表面预处理清洁剂

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Publication number: CN105647687A
Application number: CN201510592999.8A
Authority: CN
Inventors: 杨柳; 张立挺
Original assignee: SHAANXI TIANRUI BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHAANXI TIANRUI BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2016-06-08

Abstract

本发明公开了一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为0.01%～5%的复合水解酶和辅料组成的喷剂，所述的复合水解酶为蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和氧化还原酶中的一种或几种。其特点在于配方中添加了复合水解生物酶活性分子，经直接喷涂后，水解酶能通过生物亲和作用、物理吸附作用或化学结合作用稳定地吸附在聚氨酯材料表面，从而赋予普通聚氨酯涂层易清洁生物基有机污渍的功能。将本发明的预处理清洁剂喷涂在聚氨酯表面，当有机生物污渍结合到涂层表面时可即时降解与涂层接触的部分有机生物污渍，从而弱化整块污渍颗粒与涂层的结合力，为有效提高清洗效率、减少化学洗涤剂用量、提高应用安全性和节约清洗用水提供了更好的替代方案。

Description

一种聚氨酯表面预处理清洁剂

技术领域

本发明属于化学领域，涉及一种清洁剂，特别涉及一种聚氨酯材料表面预处理清洁剂。

背景技术

聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯，是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称，它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯涂层一般具有高强度、高耐磨和耐溶剂等特点，可以直接牢固地附着在各种有机物或金属材料表面。因此，目前已经广泛用于家具涂料、建材涂料、汽车涂料和纺织品等与我们日常生活密切相关的接触性界面涂层材料。

生物基有机污渍主要是指以蛋白质，油脂、淀粉、多糖等为主要组成成分的日常生活中经常接触的污渍化合物，常见的如血渍、各种食物残留，烹调油烟，人体排出的汗液油脂等。它们广泛分布于我们的衣物，生活家具，厨房设施和交通工具的接触性聚氨酯涂层界面。这些生物基有机污渍一般无法用水直接洗净，而且往往会因清洗不彻底和清洗不及时而进一步吸附空气中的灰尘和微生物颗粒而逐渐固化，此时生物基有机污渍会更加顽固地结合在聚氨酯涂层表面；同时这些污渍还容易滋生各类微生物，给我们的生活健康带来直接危害。目前，对于此类污渍的清洗主要通过各种以表面活性剂为主要成分的洗涤剂进行清洗，其去渍过程由外而内，因而往往出现表面活性剂用量大、去渍效率低、费时费力等问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明目的在于提供一种聚氨酯表面预处理清洁剂，该清洁剂针对此类生物基有机物质的特殊组成成分和分布特点，以复合水解酶为去污活性分子的预处理清洁剂。清洁剂喷涂在聚氨酯涂层表面，使水解酶分子在涂层表面进行预先附着，在污渍附着的同时实现对生物基有机污渍的即时性降解，或者降解与涂层结合的部分污渍，从而弱化污渍整体在涂层表面的附着力。喷涂本表面预处理剂的聚氨酯涂层可直接降解这些生物基有机污渍，阻止其在聚氨酯涂层表面的吸附，提高清洗效率，抑制微生物滋生、减少洗涤剂和水的用量。

实现上述发明目的的技术方案是一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为0.01%～5%的复合水解酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量百分比总和为100%。

所述的复合水解酶为蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和氧化还原酶中的一种或几种。

本发明的含复合水解酶的聚氨酯材料表面处理清洁剂，其特点在于配方中添加了复合水解生物酶活性分子，经直接喷涂后，水解酶能通过生物亲和作用、物理吸附作用或化学结合作用稳定地吸附在聚氨酯材料表面，从而赋予普通聚氨酯涂层易清洁生物基有机污渍的功能。将本发明的预处理清洁剂喷涂在聚氨酯表面，当有机生物污渍结合到涂层表面时可即时降解与涂层接触的部分有机生物污渍，从而弱化整块污渍颗粒与涂层的结合力，为有效提高清洗效率、减少化学洗涤剂用量、提高应用安全性和节约清洗用水提供了更好的替代方案。

附图说明

图1物理吸附的复合水解酶在聚氨酯涂层表面的热稳定性；

图2化学交联的复合水解酶聚氨酯涂层的重复使用稳定性；

图3复合聚氨酯亲和肽水解酶融合蛋白促进的昆虫污渍清洗效果；

图4复合聚氨酯亲和肽水解酶融合蛋白促进的昆虫污渍清洗效果。

下面实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。

实施例1

一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为0.01克的蛋白酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量总和为100克,所述的辅料组成为磷酸二氢钾0.7克，氢氧化钠0.1克，无水氯化钙0.01克，剩余部分为去离子无菌水。

实施例2

一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为0.05克的脂肪酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量总和为100克,所述的辅料组成为磷酸二氢钾0.7克，氢氧化钠0.1克，无水氯化钙0.01克，剩余部分为去离子无菌水。

实施例3

一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为1克的淀粉酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量总和为100克,所述的辅料组成为磷酸二氢钾0.7克，氢氧化钠0.1克，无水氯化钙0.01克，剩余部分为去离子无菌水。

实施例4

一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为5克的氧化还原酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量总和为100克,所述的辅料组成为磷酸二氢钾0.7克，氢氧化钠0.1克，无水氯化钙0.01克，剩余部分为去离子无菌水。

实施例5

一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为0.05克的蛋白酶、0.55克脂肪酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量总和为100克,所述的辅料组成为磷酸二氢钾0.7克，氢氧化钠0.1克，无水氯化钙0.01克，剩余部分为去离子无菌水。

实施例6

一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为0.01克蛋白酶、0.02克脂肪酶、0.09克淀粉酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量总和为100克,所述的辅料组成为磷酸二氢钾0.7克，氢氧化钠0.1克，无水氯化钙0.01克，剩余部分为去离子无菌水。

实施例7

一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为1克蛋白酶、0.01克淀粉酶和0.11克氧化还原酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量总和为100%,所述的辅料组成为磷酸二氢钾0.7克，氢氧化钠0.1克，无水氯化钙0.01克，剩余部分为去离子无菌水。

实施例8

一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为0.51克蛋白酶、1.5克脂肪酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量总和为100克,所述的辅料组成为磷酸二氢钾0.7克，氢氧化钠0.1克，无水氯化钙0.01克，剩余部分为去离子无菌水。

实施例9

一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为1克的脂肪酶、2.5克淀粉酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量总和为100克,所述的辅料组成为磷酸二氢钾0.7克，氢氧化钠0.1克，无水氯化钙0.01克，剩余部分为去离子无菌水。

实施例10

一种聚氨酯材料清洁预处理剂，由去污活性成分为0.02克蛋白酶、2克脂肪酶、1%淀粉酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量总和为100克,所述的辅料组成为磷酸二氢钾0.7克，氢氧化钠0.1克，无水氯化钙0.01克，剩余部分为去离子无菌水。

试验例1物理吸附的复合酶在聚氨酯涂层表面的热稳定性

将复合酶预处理剂用截留10KD的再生纤维素膜进行浓缩，再使用20mL的PH为7.5的磷酸二氢钾～氢氧化钠缓冲液（100mM）缓冲液稀释,配成含蛋白酶（1.0～2.0mg/mL），脂肪酶（0.5～1.2mg/mL）和淀粉酶（0.2～0.5mg/mL）的溶液后振荡混匀30min，直接以喷雾形式使酶蛋白吸附在聚氨酯涂层表面，室温晾干后置于50^oC烘箱中进行热处理，在适当时间取出一定量聚氨酯涂层，测定其表面吸附的复合酶水解活力。以土豆淀粉为淀粉酶底物测定其聚氨酯涂层表面物理吸附的淀粉酶的稳定性；以酪蛋白为蛋白酶底物测定其聚氨酯涂层表面物理吸附的蛋白酶的稳定性；以对硝基苯酚月桂酸酯为脂肪酶底物测定其聚氨酯涂层表面物理吸附的脂肪酶的稳定性。

直接将复合水解酶吸附在聚氨酯涂层表面后，各酶在50^oC的热稳定性如图1所示，本预处理清洁剂所选用的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶在50^oC的高温下显示出良好的热稳定性，连续热处理3天后，脂肪酶剩余活力保持初始的90%以上，蛋白酶和淀粉酶高于初始酶活的95%。该良好的热稳定性有助于吸附于聚氨酯涂层表面的复合酶保持良好的，长时间的水解蛋白质、脂肪和多糖的单独或复合的生物基有机污渍的特性。

试验例2：化学交联的复合酶在聚氨酯涂层表面的抗水洗稳定性

将复合酶预处理剂用截留10KD的再生纤维素膜进行浓缩，再使用20mL的Tris～HCL（pH=8.5，20mM）缓冲液,配成含蛋白酶（1.0～2.0mg/mL），脂肪酶（0.5～1.2mg/mL）和淀粉酶（0.2～0.5mg/mL）的溶液后振荡混匀30min，加入盐酸多巴胺（1.0mg/mL），混匀，同时放入双面覆盖有PU的载玻片（垂直放置）。将烧杯置于25℃,100rpm的水浴摇床中，多巴胺会发生缓慢氧化自聚，在自聚和的过程中与酶分子表面的氨基也会发生共价交联，多巴胺多聚物可牢固附着在聚氨酯涂层表面，从而使各种水解酶分子也化学交联固定在聚氨酯涂层表面。反应3～12h后取出，用超纯水冲洗三次，室温晾干，晾干后对该载酶涂层进行重复抗水洗稳定性测试，以土豆淀粉为淀粉酶底物测定其聚氨酯涂层表面化学交联的淀粉酶的稳定性；以酪蛋白为蛋白酶底物测定其聚氨酯涂层表面化学交联的蛋白酶的稳定性；以对硝基苯酚月桂酸酯为脂肪酶底物测定其聚氨酯涂层表面化学交联的脂肪酶的稳定性。

化学交联的各个水解酶在聚氨酯涂层表面的稳定性如图2所示，各种水解酶活力在第一次测试后都出现了一个明显的活力下降，3～4次测试以后基本稳定在初始活力的40%～50%。该测试结果说明，初始几次测试发现活力下降可能是部分酶分子未共价交联，因而逐步从涂层表面被洗去，造成活力下降。但是经过3～4次的反复冲洗，剩下酶分子基本上都是与聚合多巴胺化学共价连接的，因而显示出非常良好的稳定性。以上结果说明预先附着在聚氨酯涂层表面的复合酶虽然会因水洗等外在因素而导致部分活力丧失，依旧能稳定保持40%以上的初始活力，从而可赋予聚氨酯涂层即时水解蛋白质，脂肪和多糖类生物基有机污渍的功效。

试验例3：生物亲和附着的复合酶在聚氨酯涂层表面清洁生物污渍，以下实施例和对比例中原料介绍：

实施操作：取水98.5克，先后溶解磷酸二氢钾0.7克，氢氧化钠0.1克，无水氯化钙0.01克，0.3克亲和肽～蛋白酶融合蛋白粉末，0.2克亲和肽～脂肪酶融合蛋白粉末，0.09克亲和肽～淀粉酶融合蛋白粉末；室温搅拌至所有物质溶解后均匀喷洒在聚氨酯涂层表面，室温通风干燥与处理剂。如图4A可见，直接喷涂预处理剂后用肉眼观察未发现明显的颗粒，涂层依旧保持原先的光泽和硬度；但是用扫描电镜观察可以发现含有颗粒物在聚氨酯涂层表面吸附如图3所示。取新鲜面包虫300g左右，置于研磨器中研磨，待其呈棕黑色浆状物即可吸取浆汁，分别在所制含与处理剂的聚氨酯涂层和不含与处理剂的普通聚氨酯涂层（对照例）上均匀点样（4X6），室温下待其风干3天。3天后，分别浸入500mL自来水中并置于摇床上振荡10分钟，保持120转每分钟的转速。观察其表面昆虫污渍清洗的效果。图4(A:昆虫污渍污染前B：昆虫污渍污染后C：自来3分钟水清洗后；左～含有与处理剂的聚氨酯涂层，右～普通聚氨酯涂层）。

如图4B和4C和所示，含有亲和肽水解酶融合蛋白的聚氨酯涂层表面污渍经过10分钟水洗可洗去75%的污渍颗粒，而对照涂层表面的污渍颗粒保去除率小于7%。本测试可说明含有预处理剂的聚氨酯涂层对蛋白质、脂肪和多糖类生物基污渍存在显著的易清洁效果，该应用也证明了该含复合水解酶的预处理清洁剂能有效提高清洗效率、减少化学洗涤剂用量、提高应用安全性和节约清洗用水。

Claims

1.一种聚氨酯材料清洁预处理剂，其特征在于，由去污活性成分为0.01%～5%的复合水解酶和辅料组成的喷剂，其各原料的质量百分比总和为100%。

2.根据权利要求1所述的聚氨酯材料清洁预处理剂，其特征在于，所述的复合水解酶为蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和氧化还原酶中的一种或几种。