CN105694813B - 一种玻璃清洁防雾湿巾基体组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃清洁防雾湿巾基体组合物及其制备方法。以重量百分比计，该玻璃清洁防雾湿巾基体的主要成分为：软水85％～99％，溶剂1％～15％，复合防雾剂0.1％～2％，防腐剂0.05％～0.3％，消泡剂0.001％～0.05％，香精0.01％～0.05％。本发明的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物由于含有由季铵盐类聚合物、甜菜碱类表面活性剂、有机硅超润湿剂复配的复合防雾剂，显著提高了产品的防雾效果、防雾持久度和润湿性，扩大了产品的应用范围，具有良好的应用前景。

Description

一种玻璃清洁防雾湿巾基体组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种适用于家用/车用玻璃清洁产品，属于日化产品技术领域，特别是涉及一种含有复合防雾剂的家用/车用玻璃清洁防雾湿巾基体组合物及其制备方法。
背景技术
玻璃因透光性佳而广泛应用于人们日常生活中，然而玻璃的透光性常因起雾受到严重影响。人们对玻璃防雾的需求始于汽车车窗。冬季行车，车内外温差大，汽车的车窗玻璃常常会蒙上一层雾气，给行车安全带来隐患。传统而简单的除雾方法是开窗和开冷气，但是该方法不能预防雾气的产生、见效慢，且驾乘人员易受冻着凉。起雾的情况亦常见于冬季室内门窗玻璃、浴室的镜面、眼镜等，严重影响视野和美观，使玻璃制品失去原有的透光功能。由此可见，起雾问题在生活中不同方面困扰着人们。
目前，玻璃防雾发明专利多为车用玻璃防雾剂，使用方法为喷涂在玻璃表面后用布或纸巾擦拭均匀。防雾原理分为增加玻璃表面疏水性和改善玻璃表面亲水性两种。增加玻璃表面疏水性的防雾剂中，中国专利CN102977853A、CN104087248A、CN101955750A、CN102942899A、CN104371656A、CN102936487A、CN1664046A、CN104650810A等公开的配方中添加了植物油、硅油、二甲基硅油、石蜡、全氟油等疏水物质，减少液化的雾滴在玻璃表面的吸附，达到防雾的效果。改善玻璃表面亲水性的防雾剂中，中国专利CN102093844A、CN1749348A、CN100360632A、CN1172142A、CN10486193A、CN104650809A等公开的配方通过添加大量表面活性剂减小雾滴在玻璃表面接触角、使之成为均匀水膜，所用表面活性剂主要为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、月桂基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯、烷基糖苷等。然而，无论是疏水添加剂还是表面活性剂，大量涂覆在玻璃表面都会影响玻璃透射率，且有粘腻、不易干、易沾灰的缺点，不利于玻璃透光度的保持。
为达到与玻璃防雾剂相当的防雾效果，现有防雾湿巾专利中湿巾料液防雾成分添加量普遍为5～20％，往往造成擦拭后玻璃表面有明显条痕，甚至模糊、影响视野，使湿巾的实际使用效果大打折扣。例如，中国专利CN102934964A公布的玻璃防雾湿巾料液中添加了2～4％三聚磷酸钠、3～6％脂肪酸胺、1～2％月桂醇聚氧乙烯醚、3～5％聚乙二醇；中国专利CN104762064A公布的玻璃防雾湿巾料液中添加了10～15％十二苯基磺酸钠和1～5％曲拉通；中国专利CN 102987966A公布的玻璃防雾湿巾料液中添加了1～10％明矾、0.5～5％橄榄油、3～10％氯化钠、2～6％硅酸镁、5～8％甜菜碱、3～6％甘油等。经实验证明，加入以上料液的湿巾在擦拭玻璃过程中易起丰富泡沫，溶剂蒸发后留下大量泛白条痕；含有不蒸发液体如甘油、橄榄油的料液配方易使玻璃表面模糊不清，严重影响玻璃透光性能和美观。部分专利公开的湿巾料液由于含有丙二醇、丙三醇等保湿成分，擦拭后玻璃表面久置不干，粘腻感更明显，容易沾灰，进一步影响了玻璃的透光性。
为解决现有防雾产品、专利中普遍存在的玻璃擦拭后不透亮、多残留的问题，最根本的方法是改变玻璃防雾湿巾料液配方防雾成分添加量过大的现状。
现有的常见于已公开专利中通过添加大量表面活性剂或油类的防雾方式，尚没有出现通过引入高效的复配防雾组分，大幅降低料液中固含量，实现擦拭后使玻璃透亮无痕的同时有效持久防雾的新型防雾产品湿巾。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供了一种无痕、高效的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，通过引入高效复合防雾成分，将湿巾料液中活性物含量降至现有防雾湿巾专利的10％以下，并能保持与市售防雾湿巾相当的防雾效果，极好地解决了现有防雾湿巾料液活性物含量过高导致擦拭后残留大量痕迹的问题。
本发明的另一目的在于提供一种上述玻璃清洁防雾湿巾基体组合物的制备方法。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，其主要成分包含软水、溶剂、复合防雾剂、防腐剂、消泡剂和香精。
本发明的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，以重量百分比计，其主要成分为：软水85％～99％，溶剂1％～15％，复合防雾剂0.1％～2％，防腐剂0.05％～0.3％，消泡剂0.001％～0.05％，香精0.01％～0.05％。当溶剂添加量小于1％时，基体组合物挥发速度慢；当溶剂添加量大于15％时，基体中溶剂气味大，使用体验差。当复合防雾剂添加量小于0.1％时，无法达到日常所需防雾效果；当复合防雾剂添加量大于2％时，基体组合物易在玻璃上留下明显痕迹，影响玻璃透光性能。
本发明的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，所述复合防雾剂为季铵盐类聚合物、有机硅超润湿剂、甜菜碱类表面活性剂三者按任意比例的混合。优选组合物的添加比例为季铵盐类聚合物0.1％～0.3％、有机硅超润湿剂0.05％～0.2％、甜菜碱类表面活性剂0.2～0.6％。
所述季铵盐类聚合物具有以下分子结构特征：
其中a的取值范围为1～20；b的取值范围为1～20；c的取值范围为1～20。
本发明的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，所述有机硅超润湿剂具有以下分子结构特征：
其中m的取值范围为1～20，优选的范围为6～9。
本发明的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，所述甜菜碱类表面活性剂具有以下分子结构特征：
其中n的取值范围为8～18；
其中R1基团可以是烷基羧酸或者烷基磺酸。
本发明的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，所述溶剂为常见有机溶剂：乙醇、异丙醇、乙二醇中的一种或者几种的混合；所述杀菌防霉剂为常见湿巾用杀菌防霉剂：异噻唑啉酮类化合物、十二烷基二甲基苄基氯化铵、聚氨丙基双胍盐、苯氧乙醇中的一种或者几种的混合；所述消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或者几种的混合。
本发明的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，其制备方法包括以下步骤：
1)在洁净的配料容器中加入香精、表面活性剂、溶剂、防腐剂等，充分混合得到混合物A；
2)在另一洁净配料容器中加入软水和季铵盐类聚合物，待季铵盐类聚合物充分溶解后加入有机硅超润湿剂，搅拌均匀得到混合物B；
3)将上述混合物A在搅拌下缓慢投入到混合物B中，得到澄清透明液体。
4)搅拌均匀检测合格后将其导入内置基体组合物载体的全自动湿布机，由全自动湿布机生产出玻璃清洁防雾湿巾。
本发明的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，其可用作料液制成湿纸巾、湿毛巾、湿棉片、擦片等各种形式；所述基体组合物载体可由粘胶纤维、聚酯纤维等化学纺织纤维与棉花、竹纤维等天然纤维中的一种或几种的混合制成的无纺布、针织布、梭织布、湿强纸等。
借由上述技术方案，本发明具有的优点和有益效果如下：
1、采用由季铵盐类聚合物、甜菜碱类表面活性剂、有机硅超润湿剂复配的复合防雾剂，大幅降低了表面活性剂的用量和料液中固含量，显著地减少了产品使用过程中的泡沫，使擦拭后的玻璃透亮、低残留，在保证防雾效果的基础上显著地提高了清洁效果；
2、与此同时，大幅降低了湿巾基体组合物的表面张力，提高产品润湿性能，使产品在普通玻璃和有机玻璃上均能起到防雾效果，拓宽产品适用范围。
3、此外，本发明的产品不含有害物质，无易燃易爆危险，既可家用又可车用，适用于实际生产和生活中使用。
具体实施方式
本发明提出的家用/车用玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，其主要成分包含溶剂、复合防雾剂、防腐剂、消泡剂和香精。具体的，主要成分以重量百分比计为：溶剂1％～15％，复合防雾剂0.1％～2％，防腐剂0.01％～0.3％，消泡剂0.001％～0.05％，香精0.01％～0.05％，余量为软水。该复合防雾剂采用的是由季铵盐类聚合物、甜菜碱类表面活性剂、有机硅超润湿剂三者按任意比例的复配组合；优选比例为季铵盐类聚合物0.1％～0.3％、有机硅超润湿剂0.05％～0.2％、甜菜碱类表面活性剂0.2～0.6％。
软水
本发明所述的软水是指经过水处理装置得到的水，其电导率低于15μS/cm。
以下通过具体最佳实施例结合效果试验例对本发明作进一步详细描述，但本发明不应受这些实施例的限制。
以下实施例中，除非另外指明，所有含量均为重量百分含量，有关所列成分的含量是经过换算的活性物质的含量。
实施例1
一种家用/车用玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，采用以下原料按重量百分比混合制成，每种原料按重量百分比(wt.％)，其组成如下：
在洁净的配料容器中加入香精、十二烷基二甲基胺乙内酯、乙醇、异噻唑啉酮(凯松)、聚二甲基硅氧烷乳液，充分混合得到混合物A；再在另一洁净配料容器中加入软水和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物，待聚合物充分溶解后加入聚氧乙烯改性聚二甲基硅氧烷，搅拌均匀得到混合物B；然后将上述混合物A在搅拌下缓慢投入到混合物B中，得到澄清透明液体；搅拌均匀检测合格后将其导入内置无纺布的全自动湿布机，由全自动湿布机生产出玻璃清洁防雾湿巾。
实施例2
一种家用/车用玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，采用以下原料按重量百分比混合制成，每种原料按重量百分比(wt.％)，其组成如下：
在洁净的配料容器中加入香精、十六烷基二甲基胺乙内酯、乙醇、异噻唑啉酮(凯松)、聚二甲基硅氧烷乳液，充分混合得到混合物A；再在另一洁净配料容器中加入软水和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物，待聚合物充分溶解后加入聚氧乙烯改性聚二甲基硅氧烷，搅拌均匀得到混合物B；然后将上述混合物A在搅拌下缓慢投入到混合物B中，得到澄清透明液体；搅拌均匀检测合格后将其导入内置无纺布的全自动湿布机，由全自动湿布机生产出玻璃清洁防雾湿巾。
实施例3
一种家用/车用玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，采用以下原料按重量百分比混合制成，每种原料按重量百分比(wt.％)，其组成如下：
在洁净的配料容器中加入香精、十二烷基二甲基胺乙内酯、异丙醇、异噻唑啉酮(凯松)、聚二甲基硅氧烷乳液，充分混合得到混合物A；再在另一洁净配料容器中加入软水和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物，待聚合物充分溶解后加入聚氧乙烯改性聚二甲基硅氧烷，搅拌均匀得到混合物B；然后将上述混合物A在搅拌下缓慢投入到混合物B中，得到澄清透明液体；搅拌均匀检测合格后将其导入内置无纺布的全自动湿布机，由全自动湿布机生产出玻璃清洁防雾湿巾。
实施例4
一种家用/车用玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，采用以下原料按重量百分比混合制成，每种原料按重量百分比(wt.％)，其组成如下：
在洁净的配料容器中加入香精、十八烷基二甲基胺乙内酯、异丙醇、十二烷基二甲基苄基氯化铵、聚二甲基硅氧烷乳液，充分混合得到混合物A；再在另一洁净配料容器中加入软水和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物，待聚合物充分溶解后加入硅乙二醇共聚物，搅拌均匀得到混合物B；然后将上述混合物A在搅拌下缓慢投入到混合物B中，得到澄清透明液体；搅拌均匀检测合格后将其导入内置无纺布的全自动湿布机，由全自动湿布机生产出玻璃清洁防雾湿巾。
实施例5
一种家用/车用玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，采用以下原料按重量百分比混合制成，每种原料按重量百分比(wt.％)，其组成如下：
在洁净的配料容器中加入香精、十八烷基二甲基胺乙内酯、异丙醇、十二烷基二甲基苄基氯化铵、聚二甲基硅氧烷乳液，充分混合得到混合物A；再在另一洁净配料容器中加入软水和二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物，待聚合物充分溶解后加入聚氧乙烯改性聚二甲基硅氧烷，搅拌均匀得到混合物B；然后将上述混合物A在搅拌下缓慢投入到混合物B中，得到澄清透明液体；搅拌均匀检测合格后将其导入内置无纺布的全自动湿布机，由全自动湿布机生产出玻璃清洁防雾湿巾。
以下分别为本发明的实施效果实验例。
效果验证试验例
1、防雾组分含量测定
湿巾成品的料液按GB/T 27728-2011制备，使用快速红外水分干燥仪测定湿巾料液的不挥发物含量，并对料液进行以下分析：
1)有机硅超润湿剂的含量
a、使用真空干燥机在40℃下将500mL湿巾料液浓缩至5mL±2mL，按GB/T 13173-2008分离并测定浓缩液中非离子表面活性剂含量；
b、用红外光谱表征分离物主要结构，并与市售聚氧乙烯改性聚二甲基硅氧烷原料红外谱图进行对比确认。
2)甜菜碱类表面活性剂的含量
a、使用真空干燥机在40℃下将500mL湿巾料液浓缩至5mL±2mL，按GB/T 13173-2008提取浓缩液中总活性物；
b、按GB/T 23710-2009中离子色谱条件使用离子色谱法测定提取物中甜菜碱含量。
3)季铵盐类聚合物的含量
a、使用真空干燥机在40℃下将500mL湿巾料液浓缩至5mL±2mL，在浓缩液中加入200mL分析纯乙醇，使季铵盐类聚合物呈白色絮状析出；
b、过滤分离析出的聚合物，烘干称重；
c、用红外光谱表征所分离组分主要结构，并与市售二甲基二烯丙基氯化铵-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物原料红外谱图进行对比确认。
2、残留感测试及评价
将空白载玻片在1mol/L氢氧化钠乙醇溶液中浸泡30分钟后，用50wt.％乙醇水溶液冲洗并晾干，使用湿巾样品于载玻片表面来回擦拭三次，平放晾干后观察玻璃表面情况，具体评价方法如下表1所示：
表1残留量等级评价方法
3、样品对透明度影响评价
将空白载玻片在1mol/L氢氧化钠乙醇溶液中浸泡30分钟后，用50wt.％乙醇水溶液冲洗并晾干，用色差仪测空白载玻片透射率Y0。使用湿巾样品于载玻片表面来回擦拭三次，平放晾干后用色差仪测透射率Y1。
测试湿巾对玻璃透明度的影响计算公式如下：
透明度下降值X＝Y0-Y1
按照上述方法重复测定3次，取平均数即为测试湿巾对玻璃透明度的影响。即按如下公式所示：
X平均＝(X1+X2+X3)/3
4、防雾持久性测试
1)测试玻璃前处理
将玻璃在1mol/L氢氧化钠乙醇溶液中浸泡30分钟后，用50wt.％乙醇水溶液冲洗并晾干。
2)防雾持久性测试
a、使用湿巾样品于玻璃两面均来回擦拭三次，将玻璃竖直放置晾干；
b、将玻璃放进冰箱(0℃)10分钟后取出，模仿冬季因室内外/车内外温差大而起雾的现象，将玻璃置于字幕前5厘米处，观察玻璃清晰度；
c、待玻璃晾干，再次将玻璃放进冰箱10分钟后取出观察，如此反复至玻璃超过10％面积起雾为止，计算实验结束前重复次数。
效果实验例1
防雾组分含量测试
实验测试表明，本发明清洁防雾湿巾料液不挥发物含量远低于市售产品和已公开专利实施例，且所测市售产品与已公开专利实施例中均未检出本发明中复合防雾剂组分，具体测试结果如下表2所示：
表2样品防雾组分含量
表中含量数据均为在湿巾料液中重量百分比(wt.％)。
对比样品1为市售产品，对比样品2为中国专利CN105125128A所公开实施例，下同。
效果实验例2
残留感测试
实验测试表明，本发明清洁防雾湿巾使用后残留感明显低于市售产品和已公开专利实施例，具体测试结果如下表3所示：
表3样品残留感测试
样品名称 残留感评级
实施例1 0
实施例2 1
实施例3 1
实施例4 1
实施例5 1
对比样品1 4
对比样品2 3
效果实验例3
样品对透明度影响
实验测试表明，本发明对以透射率表征的玻璃透明度影响更小。测试结果见下表4所示：
表4样品对透明度影响测试
效果实验例4
防雾持久性测试
实验测试表明，本发明的防雾持久性更佳，具体测试结果如下表5所示：
表5样品防雾持久性测试
样品名称 有效防雾次数
实施例1 8
实施例2 9
实施例3 11
实施例4 12
实施例5 10
对比样品1 6
对比样品2 3
综上所述，本发明的玻璃防雾清洁湿巾具有残留少、防雾时间持久的特点，且不含有害物质、无燃爆危险，非常适合用于家庭、汽车玻璃的清洁与防雾。本发明由于含有由季铵盐类聚合物、甜菜碱类表面活性剂、有机硅超润湿剂复配的高效复合防雾剂，在提高产品的防雾持久性的同时，显著地降低了产品的固含量，对玻璃的透光性和外观几乎无影响，具有良好的应用前景。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，其特征在于：以重量百分比计，其是由以下成分组成：
软水85％～99％；
溶剂1％～15％，所述溶剂选自乙醇、异丙醇、乙二醇中的一种或者几种的混合；
复合防雾剂0.1％～2％，所述复合防雾剂中的添加比例为季铵盐类聚合物0.1％～0.3％、有机硅超润湿剂0.05％～0.2％、甜菜碱类表面活性剂0.2～0.6％；
所述季铵盐类聚合物具有以下分子结构特征：
其中a的取值范围为1～20；b的取值范围为1～20；c的取值范围为1～20；
所述有机硅超润湿剂具有以下分子结构特征：
其中m的取值范围为1～20；所述甜菜碱类表面活性剂具有以下分子结构特征：
其中n的取值范围为8～18；其中R1基团可以是烷基羧酸或者烷基磺酸；
防腐剂0.05％～0.3％；
消泡剂0.001％～0.05％；
香精0.01％～0.05％。
2.根据权利要求1所述的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，其特征在于：所述m的取值范围为为6～9。
3.根据权利要求1所述的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，其特征在于：
所述防腐剂选自异噻唑啉酮类化合物、十二烷基二甲基苄基氯化铵、聚氨丙基双胍盐、苯氧乙醇中的一种或者几种的混合；
所述消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或者几种的混合。
4.根据权利要求1所述的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物，其特征在于：所述基体组合物用作料液制成湿纸巾、湿毛巾、湿棉片或擦片的各种形式。
5.权利要求1-4中任一项所述的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)在洁净的配料容器中加入香精、甜菜碱类表面活性剂、溶剂、防腐剂，充分混合得到混合物A；
2)在另一洁净配料容器中加入软水和季铵盐类聚合物，待季铵盐类聚合物充分溶解后加入有机硅超润湿剂和消泡剂，搅拌均匀得到混合物B；
3)将上述混合物A在搅拌下缓慢投入到混合物B中，得到澄清透明液体；
4)搅拌均匀检测合格后将其导入内置基体组合物载体的全自动湿布机，由全自动湿布机生产出玻璃清洁防雾湿巾。
6.根据权利要求5所述的玻璃清洁防雾湿巾基体组合物的制备方法，其特征在于：所述基体组合物用作料液制成湿纸巾、湿毛巾、湿棉片或擦片的各种形式；所述基体组合物载体由粘胶纤维、聚酯纤维的化学纺织纤维与棉花、竹纤维天然纤维中的一种或几种的混合制成的无纺布、针织布、梭织布或湿强纸。
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