CN106309259A - 一种利用澳洲坚果壳制备天然摩擦剂的方法 - Google Patents

一种利用澳洲坚果壳制备天然摩擦剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种利用澳洲坚果壳制备天然摩擦剂的方法，将澳洲坚果壳粉碎，将所得细粉用有机溶剂进行浸泡，抽滤后反复浸泡，将滤渣干燥，得到脱脂澳洲坚果壳粉；再加入脱色剂，采用超声波辅助提取法进行脱色，重复，过滤，弃滤液，收集滤渣干燥，得到脱色后的澳洲坚果壳粉末；再经超微粉碎，加入偏重亚硫酸钠的水溶液浸泡、过滤后，将滤渣干燥，即得天然摩擦剂。本发明所得澳洲坚果天然摩擦剂化学性质稳定，pH呈中性。本发明利用澳洲坚果壳高含量的纤维素和木质素作为天然摩擦剂的主要成分，对牙齿和身体无伤害，在环境中易降解，本发明澳洲坚果天然摩擦剂制备的牙膏，因为摩擦剂对牙齿的损伤小，牙釉质本质表面的表面变化不大。

Description

一种利用澳洲坚果壳制备天然摩擦剂的方法
技术领域
本发明涉及一种利用澳洲坚果壳制备天然摩擦剂的方法，属于天然物再利用技术领域。
背景技术
摩擦剂是日化产品，特别是牙膏的主要组成成分，一般占牙膏22～55%，常用的牙膏摩擦剂为碳酸钙、磷酸钙、偏磷酸钠、矾土以及二氧化硅等，都是化学添加物质，使用化学摩擦剂的牙膏刷牙，不但因少量吞咽对身体有害，漱口后排入废水中对水体环境造成污染，长期使用还会对牙齿的牙釉质造成危害，例如牙釉质表面会出现明显的人工锲型缺损，导致牙龈炎、龋齿等口腔疾病的发生。
澳洲坚果Macadamia ternifolia F.Muell为山龙眼科（Proteaceae），澳洲坚果属（Macadamia）植物，澳洲坚果原产于澳大利亚，20世纪60年代开始引入中国。澳洲坚果除了果仁具有很高的食用价值外，果壳和青皮也富含功效成分，亟待开发和利用。澳洲坚果的果壳非常坚硬，刘晓芳等在《安徽农业科学》上发表了采用澳洲坚果壳制备活性炭的工艺，李忠等公开一项发明专利申请是利用澳洲坚果壳提取物制备烟草添香剂，把澳洲坚果壳粉碎后用95%乙醇浸提，浓缩乙醇浸提液得到的提取物加入烟草制品生产中。发明专利申请“一种利用澳洲坚果废弃物制备的澳洲坚果育苗基质”主要是利用发酵的澳洲坚果皮，炭化的澳洲坚果壳以及澳洲坚果枝叶、泥炭土和黄心土制备的育苗基质，以及发明专利申请“利用澳洲坚果壳改性制备吸附剂”则利用澳洲坚果壳通过生物处理和物理化学处理制备一种改性的澳洲坚果壳吸附剂用于废水处理。以上都是关于澳洲坚果壳综合开发利用的相关研究和报道，但是对于澳洲坚果壳这一硬度非常大的天然产物可以制备天然新型摩擦剂的研究，却未见报道。
澳洲坚果壳属于农林废弃物，其硬度很大且质地紧密，研究表明，澳洲坚果壳主要由纤维素和酸不溶性木质素组成，其中酸不溶性木质素的含量远远高于其他植物纤维。其纤维素组成主要为愈创木基丙烷和紫丁香丙烷，属于GS型木质素，且G型木质素高于S型，具有一定的抑菌消炎的功效，是天然摩擦剂的理想原料。
发明内容
为实现澳洲坚果壳的再利用，本发明提供一种利用澳洲坚果壳制备天然摩擦剂的方法，以澳洲坚果壳为原料，通过破碎、粉碎、筛分、脱色处理、干燥等，获得澳洲坚果壳天然摩擦剂，可以广泛应用于日化领域。
本发明通过下列技术方案实现：一种利用澳洲坚果壳制备天然摩擦剂的方法，经过下列各步骤：
（1）将澳洲坚果壳粉碎至过20目筛的细粉；
（2）按料液比L/L计为1:5～10，将步骤（1）所得细粉用有机溶剂进行浸泡4～6小时，抽滤后反复浸泡3～5次，将滤渣在60～80℃下干燥1～2h，得到脱脂澳洲坚果壳粉；
（3）按料液比L/L计为1:30～50，在步骤（2）所得脱脂澳洲坚果壳粉中加入脱色剂，采用超声波辅助提取法进行脱色20～30min，重复3～5次，过滤，弃滤液，收集滤渣在60～80℃下干燥1～2h，得到脱色后的澳洲坚果壳粉末；
（4）将步骤（3）所得脱色后的澳洲坚果壳粉末进行超微粉碎至粒度为15～20μm，得到澳洲坚果壳天然摩擦剂粗品；
（5）按料液比L/L计为1:20～30，将步骤（4）所得澳洲坚果壳天然摩擦剂粗品加入偏重亚硫酸钠的水溶液浸泡10～20min，经过滤后，将滤渣在60～80℃下干燥1～2h，即得天然摩擦剂。
所述步骤（2）的有机溶剂为石油醚、正己烷或者无水乙醇。
所述步骤（3）的脱色剂是浓度为10～60wt%的次氯酸钠或者双氧水。
所述步骤（5）偏重亚硫酸钠的水溶液的浓度为1～5wt%。
上述所得澳洲坚果壳的天然摩擦剂可用于食品、食品、医药、化工、卫生用品、日用品、化妆品中。
本发明具备的优点及效果：澳洲坚果天然摩擦剂化学性质稳定，pH呈中性，主要成分为纤维素和酸不溶性木质素，其中纤维束含量为35%，酸不溶性木质素含量为40%，其化学结构主要为愈创木基丙烷单元和紫丁香基丙烷单元，其结构类型与核桃壳类似，但纤维素含量高于核桃壳。本发明的主要特点在于利用澳洲坚果壳高含量的纤维素和木质素作为天然摩擦剂的主要成分，与普通摩擦剂相比，对牙齿和身体无伤害，在环境中易降解，本发明获得的天然摩擦剂与普通摩擦剂的区别在于，用普通摩擦剂的牙膏刷牙后，牙釉质表面出现了明显的人工锲型缺损，而澳洲坚果天然摩擦剂制备的牙膏，因为摩擦剂对牙齿的损伤小，牙釉质本质表面的表面变化不大。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
（1）将澳洲坚果壳粉碎至过20目筛的细粉；
（2）按料液比L/L计为1:7，将步骤（1）所得细粉用石油醚进行浸泡5小时，抽滤后反复浸泡4次，将滤渣在70℃下干燥2h，得到脱脂澳洲坚果壳粉；
（3）按料液比L/L计为1:40，在步骤（2）所得脱脂澳洲坚果壳粉中加入浓度为40wt%的次氯酸钠，采用超声波辅助提取法进行脱色25min，重复4次，过滤，弃滤液，收集滤渣在70℃下干燥2h，得到脱色后的澳洲坚果壳粉末；
（4）将步骤（3）所得脱色后的澳洲坚果壳粉末进行超微粉碎至粒度为15～20μm，得到澳洲坚果壳天然摩擦剂粗品；
（5）按料液比L/L计为1:25，将步骤（4）所得澳洲坚果壳天然摩擦剂粗品加入浓度为3wt%的偏重亚硫酸钠的水溶液浸泡15min，经过滤后，将滤渣在70℃下干燥2h，即得天然摩擦剂。
将上述所得天然摩擦剂应用于牙膏中，该牙膏的组成为：表面活性剂1～5份，天然摩擦剂40～50份、甘油20～30份、羧甲基纤维素钠1～5份、月桂醇硫酸钠2～3份、糖精钠1～3份、防腐剂1～3份、香精0.01～0.1份。
实施例2
（1）将澳洲坚果壳粉碎至过20目筛的细粉；
（2）按料液比L/L计为1:5，将步骤（1）所得细粉用正己烷进行浸泡4小时，抽滤后反复浸泡3次，将滤渣在60℃下干燥1.5h，得到脱脂澳洲坚果壳粉；
（3）按料液比L/L计为1:30，在步骤（2）所得脱脂澳洲坚果壳粉中加入浓度为10wt%的双氧水，采用超声波辅助提取法进行脱色20min，重复3次，过滤，弃滤液，收集滤渣在60℃下干燥1.5h，得到脱色后的澳洲坚果壳粉末；
（4）将步骤（3）所得脱色后的澳洲坚果壳粉末进行超微粉碎至粒度为15～20μm，得到澳洲坚果壳天然摩擦剂粗品；
（5）按料液比L/L计为1:20，将步骤（4）所得澳洲坚果壳天然摩擦剂粗品加入浓度为1wt%的偏重亚硫酸钠的水溶液浸泡10min，经过滤后，将滤渣在60℃下干燥1.5h，即得天然摩擦剂。
将上述天然摩擦剂应用于磨砂洗面奶中，该磨砂洗面奶是由以下成分组成的：表面活性剂10～20份、甘油5～10份、甘油硬脂酸酯1～5份、月桂烯1～3份、丙二醇5～10、天然摩擦剂0.5～1份、蜂蜡5～8份、VE0.5～1.0份、氯化镁3～5份、EDTA-2Na1～5份、滑石粉1～3份、乙基纤维素5～10份、香精0.01～0.05份、防腐剂0.1～0.5份、去离子水加至100份。
实施例3
（1）将澳洲坚果壳粉碎至过20目筛的细粉；
（2）按料液比L/L计为1:10，将步骤（1）所得细粉用无水乙醇进行浸泡6小时，抽滤后反复浸泡5次，将滤渣在80℃下干燥1h，得到脱脂澳洲坚果壳粉；
（3）按料液比L/L计为1:50，在步骤（2）所得脱脂澳洲坚果壳粉中加入浓度为60wt%的次氯酸钠，采用超声波辅助提取法进行脱色30min，重复5次，过滤，弃滤液，收集滤渣在80℃下干燥1h，得到脱色后的澳洲坚果壳粉末；
（4）将步骤（3）所得脱色后的澳洲坚果壳粉末进行超微粉碎至粒度为15～20μm，得到澳洲坚果壳天然摩擦剂粗品；
（5）按料液比L/L计为1:30，将步骤（4）所得澳洲坚果壳天然摩擦剂粗品加入浓度为5wt%的偏重亚硫酸钠的水溶液浸泡20min，经过滤后，将滤渣在80℃下干燥1h，即得天然摩擦剂。
将上述所得天然摩擦剂应用于摩擦型沐浴露中，该沐浴露由以下组分组成：表面活性剂10～25份、脂肪醇醚硫酸酯盐10～15份、N-月桂酰基氨酸钠20～30份、天然摩擦剂0.5～1份、天然防腐剂1～3份、香精0.1～1.0份、蒸馏水余量加至100份。
分别比较几种市售牙膏摩擦剂与本发明所得摩擦剂的物理性能，结果如下表所示：
表1 几种牙膏摩擦剂的性能大小比较
对比例1：同实施例1，仅在应用于牙膏时，将天然摩擦剂替换为碳酸钙。
对比例2：同实施例1，仅在应用于牙膏时，将天然摩擦剂替换为二水磷酸钙。
对比例3：同实施例1，仅在应用于牙膏时，将天然摩擦剂替换为偏磷酸钠。
对比例4：同实施例1，仅在应用于牙膏时，将天然摩擦剂替换为矾土。
对比例5：同实施例1，仅在应用于牙膏时，将天然摩擦剂替换为二氧化硅。
上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种利用澳洲坚果壳制备天然摩擦剂的方法，其特征在于经过下列各步骤：
（1）将澳洲坚果壳粉碎至过20目筛的细粉；
（2）按料液比L/L计为1:5～10，将步骤（1）所得细粉用有机溶剂进行浸泡4～6小时，抽滤后反复浸泡3～5次，将滤渣在60～80℃下干燥1～2h，得到脱脂澳洲坚果壳粉；
（3）按料液比L/L计为1:30～50，在步骤（2）所得脱脂澳洲坚果壳粉中加入脱色剂，采用超声波辅助提取法进行脱色20～30min，重复3～5次，过滤，弃滤液，收集滤渣在60～80℃下干燥1～2h，得到脱色后的澳洲坚果壳粉末；
（4）将步骤（3）所得脱色后的澳洲坚果壳粉末进行超微粉碎至粒度为15～20μm，得到澳洲坚果壳天然摩擦剂粗品；
（5）按料液比L/L计为1:20～30，将步骤（4）所得澳洲坚果壳天然摩擦剂粗品加入偏重亚硫酸钠的水溶液浸泡10～20min，经过滤后，将滤渣在60～80℃下干燥1～2h，即得天然摩擦剂。
2.根据权利要求1所述的利用澳洲坚果壳制备天然摩擦剂的方法，其特征在于：所述步骤（2）的有机溶剂为石油醚、正己烷或者无水乙醇。
3.根据权利要求1所述的利用澳洲坚果壳制备天然摩擦剂的方法，其特征在于：所述步骤（3）的脱色剂是浓度为10～60wt%的次氯酸钠或者双氧水。
4.根据权利要求1所述的利用澳洲坚果壳制备天然摩擦剂的方法，其特征在于：所述步骤（5）偏重亚硫酸钠的水溶液的浓度为1～5wt%。
5.权利要求1至4中任一所述的方法所得澳洲坚果壳的天然摩擦剂应用于食品、食品、医药、化工、卫生用品、日用品、化妆品中。
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