CN106591846A - 一种水垢清除剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于日化用品技术领域，具体涉及一种水垢清除剂及其制备方法。本发明提供的水垢清除剂包含以下组分及其质量百分比：变性淀粉10～20％、有机酸10～20％、非离子表面活性剂10～20％、阴离子表面活性剂3～10％、金属缓蚀剂3～5％和水25～64％。本发明除垢速度快、除垢率高，对金属腐蚀小。

Description

一种水垢清除剂及其制备方法

技术领域

本发明属于日化用品技术领域，具体涉及一种水垢清除剂及其制备方法。

背景技术

在热水器、汽车水箱、暖瓶等容器内部产生水垢，影响这些设备的功能，热水器的结构厚度达到2mm厚时，所造成的能源浪费在25％左右，水垢的导热性能与金属性能相比，后者比前者会高出几十倍，甚至几百倍。水质差的地区形成2mm厚度的水垢只需2-3个月，热水器使用几个月后是否进行水垢清除，在能源消耗方面会有很大差异。汽车水箱工作效应是散热，维护发动机在适当温度下正常工作。当汽车水箱内壁结垢后，散热效应值下降，影响发动机工作所需要的正常温度状态，其结果是直接影响发动机的使用寿命。现有技术中，已有固体碱性除垢剂和液体无机酸除垢剂面市，碱性除垢剂虽经济，但操作麻烦，并需要特定条件，液体无机酸除垢剂腐蚀性大，且贮运不方便。

中国专利申请CN1059172A公开了一种铝壶除垢剂，按质量分数包括硝酸、烷基醇酰胺磷酸酯、氟化铵、十二烷基苯磺酸钾、氨基磺酸和纤维素。中国专利申请CN1085525A公开了一种车用水箱除垢剂，由聚丙烯酸钠、烷基苯磺酸钠、硝酸、氯化钾、氨基磺酸、羟乙基酸和水混合制成。由于氨基磺酸是一种弱酸，因此这两种除垢剂都存在除垢时间长、效率低等不足之处。

解决现有技术的不足，研究一种新的可用于热水器和汽车水箱的水垢清除剂，以达到更好的除垢效果迫在眉睫。

发明内容

为解决现有技术中水垢清除剂除垢时间长、效率低等不足，本发明提供一种水垢清除剂及其制备方法。

本发明水垢清除剂，包含以下组分及其质量百分比：

变性淀粉10～20％、有机酸10～20％、非离子表面活性剂10～20％、阴离子表面活性剂3～10％、金属缓蚀剂3～5％和水25～64％。

优选的，所述的水垢清除剂，由以下组分及其质量百分比组成：

变性淀粉14％、有机酸15％、非离子表面活性剂14％、阴离子表面活性剂6％、金属缓蚀剂4％和水47％。

优选的，所述的变性淀粉为羟丙基淀粉。

优选的，所述的有机酸由柠檬酸、乙酸和乙二胺四乙酸按质量比2:5:3组成。

优选的，所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

优选的，所述的阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。

优选的，所述的金属缓蚀剂由铬酸钠和磷酸钙按质量比2:3组成。

此外，本发明还公开了一种水垢清除剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将变性淀粉和金属缓蚀剂中的固体成分粉碎，过100目筛后预混合得固体粉末；

S2、向水中加入有机酸、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，搅拌均匀得液体混合物；

S3、将S1得到的固体粉末加入S2得到的液体混合物中，搅拌均匀即得。

羟丙基淀粉CAS号：9049-76-7；柠檬酸CAS号：77-92-9；乙二胺四乙酸CAS号：60-00-4；脂肪醇聚氧乙烯醚CAS号：111-09-3；十二烷基苯磺酸钠CAS号：25155-30-0。

本发明中羟乙基变性淀粉的可以提高水垢清除剂的粘稠度，喷涂后直接沾附在水垢处，不容易发生流动，便于清理。

有机酸柠檬酸、乙酸和乙二胺四乙酸具有很好的水垢清楚效果，通过水垢清除剂附着在水垢表面，可以与水垢长时间接触，深入水垢内部处理，实现完全清除水垢的效果。

非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚起渗透作用，也是具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，配合阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠，能使表面张力显著下降。

铬酸钠是典型的氧化膜型缓蚀剂，通过阻抑腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀的目的，这些阳极缓蚀剂能在阳极与金属离子作用形成氧化物，沉积覆盖在阳极上形成保护膜，铬酸钠在阳极反应形成Cr(OH)₃和Fe(OH)₃，脱水后成为CrO₃和Fe₂O₃的混合物(主要是γ-Fe2O3)在阳极构成保护膜；磷酸钙属于沉淀膜型缓蚀剂，系由钙阳离子与磷酸根阴离子在水中于金属表面的阴极区反应而沉积成膜，被称作阴极型缓蚀剂，能与水中有关离子反应，反应产物在阴极沉积成膜。

本发明配伍合理、科学，各组分相互配合、协同作用，使该发明水垢清除剂具有更好的除垢效果。

与现有技术相比，本发明的技术优势在于：本发明除垢速度快、除垢率高，对金属腐蚀小。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用于例证的目的，绝不限制本发明的保护范围。

实施例1-3，对比例1-2

表1中分别列出了本发明所提供的水垢清除剂的实施例1-3和对比例1-2的组分及质量百分比。

表1实施例和对比例水垢清除剂的组分及质量百分比

对比例1与实施例2的区别在于：不含变性淀粉，增加非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的含量。

对比例2与实施例2的区别在于：有机酸由柠檬酸、乙酸和乙二胺四乙酸按质量比1:1:1组成。

实施例2水垢清除剂的制备方法：

S1、将变性淀粉和金属缓蚀剂中的固体成分粉碎，过100目筛后预混合得固体粉末；

S2、向水中加入有机酸、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，搅拌均匀得液体混合物；

S3、将S1得到的固体粉末加入S2得到的液体混合物中，搅拌均匀即得。

实施例1、实施例3和对比例1-2水垢清除剂的制备方法与实施例2类似。

产品性能评价测试

为研究本发明对于水垢的清楚效果，对实施例1-3与对比例1-2制备的水垢清除剂进行除垢性能评价测试。

1.水垢清除力测定评价方法：选定受试志愿者男女共10名(年龄22岁-55岁)，对水垢清除剂清洗过的热水器进行感官评价，按以下5个程度进行评分来评价去污力效果：10分-清除效果非常干净；8分-清除效果比较干净；6分-清除效果一般；4分-清除效果较差；0-分-没有清洁效果，结果如表2所示。

表2实施例和对比例水垢清除剂的清除力评分

组别	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2
						水垢清除力评分	8	10	8	6	6

从表2可以看出本发明实施例1-3较对比例1-2水垢清除得分高，说明本发明添加变性淀粉以及有机酸由柠檬酸、乙酸和乙二胺四乙酸按质量比2:5:3组成除垢速度更快，且实施例2水垢清除剂得分最高，说明实施例2水垢清除剂为本发明的优选实施例。

2.金属耐腐蚀实验

实验步骤如下：S1、将金属片浸泡在有表面活性剂的清洁剂中充分去油，洗净；以120号粒度水砂纸磨去金属片两面和周边表面的氧化层，自来水洗净。恒温箱中干燥1小时，称试验前重量；S2、每种金属浸泡方式：1片样片悬挂于200毫升样品受试液，实验室温度20～25℃；S3、浸泡72小时后取出金属片用自来水冲洗，洗净后在50℃恒温箱干燥1小时，称试验后重量mt；S4、结果评价：根据公式计算金属腐蚀速率(R，腐蚀性分级指标，R≥1.00：重度腐蚀；0.100<R<1.00：中度腐蚀；0.01<R<0.10：轻度腐蚀；R<0.01：基本无腐蚀)，结果如表3所示。

表3实施例和对比例水垢清除剂的金属腐蚀性实验结果

从表3可以看出本发明实施例1-3较对比例1-2水垢清除剂对金属腐蚀性小，说明本发明添加变性淀粉以及有机酸由柠檬酸、乙酸和乙二胺四乙酸按质量比2:5:3组成对金属腐蚀性更小，抗腐蚀效果更好。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种水垢清除剂，其特征在于，包含以下组分及其质量百分比：

变性淀粉10～20％、有机酸10～20％、非离子表面活性剂10～20％、阴离子表面活性剂3～10％、金属缓蚀剂3～5％和水25～64％。

2.根据权利要求1所述的水垢清除剂，其特征在于，由以下组分及其质量百分比组成：

变性淀粉14％、有机酸15％、非离子表面活性剂14％、阴离子表面活性剂6％、金属缓蚀剂4％和水47％。

3.根据权利要求1或2所述的水垢清除剂，其特征在于，所述的变性淀粉为羟丙基淀粉。

4.根据权利要求1或2所述的水垢清除剂，其特征在于，所述的有机酸由柠檬酸、乙酸和乙二胺四乙酸按质量比2:5:3组成。

5.根据权利要求1或2所述的水垢清除剂，其特征在于，所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

6.根据权利要求1或2所述的水垢清除剂，其特征在于，所述的阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。

7.根据权利要求1或2所述的水垢清除剂，其特征在于，所述的金属缓蚀剂由铬酸钠和磷酸钙按质量比2:3组成。

8.根据权利要求1-7任一项所述的水垢清除剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将变性淀粉和金属缓蚀剂中的固体成分粉碎，过100目筛后预混合得固体粉末；

S2、向水中加入有机酸、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，搅拌均匀得液体混合物；

S3、将S1得到的固体粉末加入S2得到的液体混合物中，搅拌均匀即得。