CN111394206B - 一种具有缓释功能的洗碗片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有缓释功能的洗碗片，所述洗碗片由核壳结构的洗碗粉和粘结助剂组成，所述核壳结构的洗碗粉壳层为由聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇制备而成的离子型凝胶体系，所述核壳结构的洗碗粉核层为包埋在所述壳层内的洗碗粉；所述洗碗粉由以下重量份数的原料组成：三乙氧基硅烷基丙基马来酰胺酸；长链脂肪醇聚氧乙烯醚；酶制剂；柠檬酸钠；改性纳米活性炭；皂角；甘油；四羟乙基乙二胺；氨基羧酸盐；月桂酰谷氨酸钠；月桂基硫酸钠。本发明的具有缓释功能的洗碗片，解决了现有洗碗片不具有缓释功能的问题，从而延长洗碗片中的活性成分在洗碗机的停留时间，提高了洗碗片的去污效果和去污能力，更加安全环保。

Description

一种具有缓释功能的洗碗片及其制备方法
技术领域
本发明涉及洗碗片的技术领域，尤其涉及一种具有缓释功能的洗碗片及其制备方法。
背景技术
随着经济社会的发展，人们的生活品质不断提高，自动洗碗机在城市的各大饭店、宾馆、食堂和家庭中得以广泛应用，在自动洗碗机的洗涤过程中，往往需要添加洗涤剂，以更加高效地去除残留在餐具上的各类食物残渣，强有力的洗涤剂，不仅可以强力去污，而且可以节约水资源和能源的消耗。
洗碗片是洗碗机在洗涤时专用的洗涤剂，洗碗机内部有专门设计存放舱，使用时定量一次洗涤使用一片，具有方便快捷、去污效果好的作用。
现有洗碗片是用不同活性成分的洗碗粉原料直接经过压制成型得到，呈片状结构，不具有缓释效果。现有洗碗片使用时，洗碗片中的活性成分在洗碗机中的停留时间短，容易造成活性成分的大量流失，进而使餐具洗涤不彻底或者需要更大剂量的洗碗片进行配套使用才能清洗彻底。
发明内容
鉴于以上现有技术的不足之处，本发明提供了一种具有缓释功能的洗碗片及其制备方法，以解决现有洗碗片中的洗碗粉不具有缓释功能的问题，从而延长洗碗片中的活性成分在洗碗机的停留时间，使其更加高效深入地作用于残留在餐具表面地污渍，提高了洗碗片的去污效果和去污能力，减少了洗碗片剂量的使用，满足安全、环保的使用要求。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种具有缓释功能的洗碗片，所述洗碗片由核壳结构的洗碗粉和粘结助剂组成，所述核壳结构的洗碗粉壳层为由聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇制备而成的离子型凝胶体系，所述核壳结构的洗碗粉核层为包埋在所述壳层内的洗碗粉；所述洗碗粉由以下重量份数的原料组成：
三乙氧基硅烷基丙基马来酰胺酸 5～12份；
长链脂肪醇聚氧乙烯醚 8～16份；
酶制剂 3～8份；
柠檬酸钠 1～6份；
改性纳米活性炭 0.5～2.5份；
皂角 0.5～1.6份；
甘油 6～10份；
四羟乙基乙二胺 10～15份；
氨基羧酸盐 2.5～5.5份；
月桂酰谷氨酸钠 10～30份；
月桂基硫酸钠 5～25份。
优选的，所述聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇的质量比为1～2：1～2：5。
由聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇制备而成的离子型凝胶体系作为壳层材料，成膜性好兼具有淀粉和聚乙烯醇的优良特性，具有良好的缓释效果，使洗碗片中的活性成分缓慢释放在洗碗槽中，延长了洗碗片活性成分与污渍的作用时间，提高了碗碟的去污效果，且安全环保无污染。
优选的，所述淀粉接枝聚合物为淀粉、二乙烯基乙二醇和(2R)-2-氨基-4-戊烯-1-醇盐酸盐的接枝聚合物；所述淀粉、二乙烯基乙二醇和(2R)-2-氨基-4-戊烯-1-醇盐酸盐的质量比为10～30：3～12：1～5。
淀粉接枝聚合物以亲水的半刚性链为淀粉大分子为骨架与烯烃类单体接枝共聚，引入多个不同官能团和调节亲水/亲油链段结构，从而使其既具有多糖化合物的分子间作用力和反应性，又有合成高分子优异的机械性能。
优选的，在所述长链脂肪醇聚氧乙烯醚中，所述长链脂肪醇选用月桂醇油醇、棕榈醇、硬脂醇、环己醇、萜烯醇中的至少一种。
优选的，所述酶制剂为淀粉酶、 蛋白酶、甘露糖酶、脂肪酶中的至少一种。
采用酶制剂组分替代大部分的表面活性剂成分，使洗碗片中表面活性剂用量更少，但产品的除污效果更高效，减少了洗碗片的泡沫产生量，更加利于节约洗碗过程中的用水量。
优选的，所述改性纳米活性炭的改性方法为：将粒径为100～500nm的纳米活性炭在超声波的作用下，均匀分散在由质量比为1～10：1的无水乙醇和硅烷偶联剂组成的混合溶液中，再加入占混合溶液质量1.5～5.5wt%的丙烯酸甲酯，通过微波加热的方式，将所述混合溶液在60～90℃的条件下冷凝回流加热反应0.5～3h，水洗干燥后，得到所述改性活性炭。
通过纳米活性炭的表面活性改性处理，一方面，当洗碗粉溶解于水体中时，纳米活性炭以固体颗粒的方式与碗碟上的污渍相接触，利用纳米活性炭的吸附作用和纳米表面效应，使纳米活性炭更加有效地渗入到碗碟表层的孔隙中并深层吸附清洗掉残留在衣物的污渍，达到高效、彻底清洗的效果；另一方面，通过纳米活性炭的改性处理，使其更加均匀地分散在洗碗粉的水溶液中，防止纳米活性炭在水溶液中产生团聚现象，无法有效发挥其功能作用。
优选的，所述氨基羧酸盐为乙二胺四乙酸盐、二亚乙基三胺五乙酸盐、氨三乙酸钠中的至少一种。
氨基羧酸盐为螯合型分散剂，不仅具有较强的螯合能力，可有效去除黏附在碗碟上的金属离子杂质，从而避免金属离子通过碗碟被转移至人体内，而且具有较强的分散作用，使洗碗粉中的各组分均匀混合。
优选的，所述粘结助剂由羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、瓜尔胶、大豆蛋白胶中的至少两种组成。
选用的粘结助剂为纤维素类化合物或天然高分子，有助于增加核壳结构的洗碗粉压制成片状，便于使用；同时，该粘结助剂溶于水后，可溶解，安全环保、无污染。
相应地、一种如上述的具有缓释功能的洗碗片的制备方法，其包括以下步骤：
S1：将三乙氧基硅烷基丙基马来酰胺酸、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、酶制剂、柠檬酸钠、改性纳米活性炭 、皂角、甘油、四羟乙基乙二胺、氨基羧酸盐、月桂酰谷氨酸钠、月桂基硫酸钠按照配比混合均匀，以获得洗碗粉混合料，经压制、筛选后，得到粒径为1-10um的洗碗粉混合颗粒；
S2：将聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇溶于二氯甲烷中，将该混合物置于三口烧瓶中，在40℃下于旋转蒸发仪上进行旋蒸，同时向旋转蒸发仪中通入氮气流加以保护，当三口烧瓶中的有机溶剂完全挥发后，继续旋蒸30～50min，从而制得离子型凝胶体系；
S3：将步骤S1得到的洗碗粉颗粒和步骤S2得到的离子型凝胶体系悬浮分散在去离子水中，通过喷雾干燥的方式制备得到所述核壳结构的洗碗粉；
S4：将步骤S3得到的核壳结构的洗碗粉和粘结助剂混合均匀，压制成型后，即得到所述具有缓释功能的洗碗片。
进一步地，所述洗碗粉混合颗粒总质量和离子型凝胶体系的质量比为3～5：1；所述核壳结构的洗碗粉和粘结助剂的质量比为5～10：1。
本发明的有益效果：
本发明配方的洗碗粉原料具有强效洗涤、避免水垢沉积和餐具保护的作用，令清洗后的餐具迅速恢复清洁亮泽的效果。
本发明相对于传统的洗碗片，洗碗粉采用核壳结构，具有较好的缓释效果，使洗碗片中的活性成分缓慢释放在洗碗槽中，延长了洗碗片活性成分与污渍的作用时间，提高了碗碟的去污效果，且安全环保无污染。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
一种具有缓释功能的洗碗片，所述洗碗片由核壳结构的洗碗粉和粘结助剂组成，所述核壳结构的洗碗粉壳层为由聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇制备而成的离子型凝胶体系，所述核壳结构的洗碗粉核层为包埋在所述壳层内的洗碗粉；所述洗碗粉由以下重量份数的原料组成：
三乙氧基硅烷基丙基马来酰胺酸 8份；
长链脂肪醇聚氧乙烯醚 12份；
酶制剂 5份；
柠檬酸钠 3份；
改性纳米活性炭 1.5份；
皂角 1份；
甘油 8份；
四羟乙基乙二胺 12份；
氨基羧酸盐 4份；
月桂酰谷氨酸钠 20份；
月桂基硫酸钠 15份。
所述聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇的质量比为1：1：5。
所述淀粉接枝聚合物为淀粉、二乙烯基乙二醇和(2R)-2-氨基-4-戊烯-1-醇盐酸盐的接枝聚合物；所述淀粉、二乙烯基乙二醇和(2R)-2-氨基-4-戊烯-1-醇盐酸盐的质量比为20：7：3。
在所述长链脂肪醇聚氧乙烯醚中，所述长链脂肪醇选用月桂醇油醇。
所述酶制剂为淀粉酶。
所述改性纳米活性炭的改性方法为：将粒径为300nm的纳米活性炭在超声波的作用下，均匀分散在由质量比为5：1的无水乙醇和硅烷偶联剂组成的混合溶液中，再加入占混合溶液质量3.5wt%的丙烯酸甲酯，通过微波加热的方式，将所述混合溶液在70℃的条件下冷凝回流加热反应1.5h，水洗干燥后，得到所述改性活性炭。
所述氨基羧酸盐为乙二胺四乙酸盐。
所述粘结助剂由质量比为1：1的羟丙基甲基纤维素和海藻酸钠组成。
相应地、一种如上述的具有缓释功能的洗碗片的制备方法，其包括以下步骤：
S1：将三乙氧基硅烷基丙基马来酰胺酸、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、酶制剂、柠檬酸钠、改性纳米活性炭 、皂角、甘油、四羟乙基乙二胺、氨基羧酸盐、月桂酰谷氨酸钠、月桂基硫酸钠按照配比混合均匀，以获得洗碗粉混合料，经压制、筛选后，得到粒径为5um的洗碗粉混合颗粒；
S2：将聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇溶于二氯甲烷中，将该混合物置于三口烧瓶中，在40℃下于旋转蒸发仪上进行旋蒸，同时向旋转蒸发仪中通入氮气流加以保护，当三口烧瓶中的有机溶剂完全挥发后，继续旋蒸40min，从而制得离子型凝胶体系；
S3：将步骤S1得到的洗碗粉颗粒和步骤S2得到的离子型凝胶体系悬浮分散在去离子水中，通过喷雾干燥的方式制备得到所述核壳结构的洗碗粉；
S4：将步骤S3得到的核壳结构的洗碗粉和粘结助剂混合均匀，压制成型后，即得到所述具有缓释功能的洗碗片。
所述洗碗粉混合颗粒总质量和离子型凝胶体系的质量比为4：1；所述核壳结构的洗碗粉和粘结助剂的质量比为7：1。
实施例2
一种具有缓释功能的洗碗片，所述洗碗片由核壳结构的洗碗粉和粘结助剂组成，所述核壳结构的洗碗粉壳层为由聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇制备而成的离子型凝胶体系，所述核壳结构的洗碗粉核层为包埋在所述壳层内的洗碗粉；所述洗碗粉由以下重量份数的原料组成：
三乙氧基硅烷基丙基马来酰胺酸 5份；
长链脂肪醇聚氧乙烯醚 8份；
酶制剂 3份；
柠檬酸钠 1份；
改性纳米活性炭 0.5份；
皂角 0.5份；
甘油 6份；
四羟乙基乙二胺 10份；
氨基羧酸盐 2.5份；
月桂酰谷氨酸钠 10份；
月桂基硫酸钠 5份。
所述聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇的质量比为2：1：5。
所述淀粉接枝聚合物为淀粉、二乙烯基乙二醇和(2R)-2-氨基-4-戊烯-1-醇盐酸盐的接枝聚合物；所述淀粉、二乙烯基乙二醇和(2R)-2-氨基-4-戊烯-1-醇盐酸盐的质量比为10：3：1。
在所述长链脂肪醇聚氧乙烯醚中，所述长链脂肪醇选用棕榈醇。
所述酶制剂为蛋白酶。
所述改性纳米活性炭的改性方法为：将粒径为100nm的纳米活性炭在超声波的作用下，均匀分散在由质量比为1：1的无水乙醇和硅烷偶联剂组成的混合溶液中，再加入占混合溶液质量1.5wt%的丙烯酸甲酯，通过微波加热的方式，将所述混合溶液在60℃的条件下冷凝回流加热反应0.5h，水洗干燥后，得到所述改性活性炭。
所述氨基羧酸盐为二亚乙基三胺五乙酸盐。
所述粘结助剂由质量比为羧甲基纤维素钠和瓜尔胶组成。
相应地、一种如上述的具有缓释功能的洗碗片的制备方法，其制备方法与实施例1相同，不同之处在于，所述洗碗粉混合颗粒总质量和离子型凝胶体系的质量比为3：1；所述核壳结构的洗碗粉和粘结助剂的质量比为5：1。
实施例3
一种具有缓释功能的洗碗片，所述洗碗片由核壳结构的洗碗粉和粘结助剂组成，所述核壳结构的洗碗粉壳层为由聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇制备而成的离子型凝胶体系，所述核壳结构的洗碗粉核层为包埋在所述壳层内的洗碗粉；所述洗碗粉由以下重量份数的原料组成：
三乙氧基硅烷基丙基马来酰胺酸 12份；
长链脂肪醇聚氧乙烯醚 16份；
酶制剂 8份；
柠檬酸钠 6份；
改性纳米活性炭 2.5份；
皂角 1.6份；
甘油 10份；
四羟乙基乙二胺 15份；
氨基羧酸盐 5.5份；
月桂酰谷氨酸钠 30份；
月桂基硫酸钠 25份。
所述聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇的质量比为1：2：5。
所述淀粉接枝聚合物为淀粉、二乙烯基乙二醇和(2R)-2-氨基-4-戊烯-1-醇盐酸盐的接枝聚合物；所述淀粉、二乙烯基乙二醇和(2R)-2-氨基-4-戊烯-1-醇盐酸盐的质量比为30：12：5。
在所述长链脂肪醇聚氧乙烯醚中，所述长链脂肪醇选用硬脂醇。
所述酶制剂为甘露糖酶。
所述改性纳米活性炭的改性方法为：将粒径为500nm的纳米活性炭在超声波的作用下，均匀分散在由质量比为10：1的无水乙醇和硅烷偶联剂组成的混合溶液中，再加入占混合溶液质量5.5wt%的丙烯酸甲酯，通过微波加热的方式，将所述混合溶液在90℃的条件下冷凝回流加热反应3h，水洗干燥后，得到所述改性活性炭。
所述氨基羧酸盐为氨三乙酸钠。
所述粘结助剂由质量比为1：1的羟丙基甲基纤维素和大豆蛋白胶组成。
相应地、一种如上述的具有缓释功能的洗碗片的制备方法，其制备方法与实施例1相同，不同之处在于，所述洗碗粉混合颗粒总质量和离子型凝胶体系的质量比为5：1；所述核壳结构的洗碗粉和粘结助剂的质量比为10：1。
对比例1
本对比例的具有缓释功能的洗碗片，其组成、配方和制备方法基本与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述洗碗粉不具有由聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇制备而成的离子型凝胶体系作为洗碗粉壳层。
对比例2
本对比例的具有缓释功能的洗碗片，其组成、配方和制备方法基本与实施例1相似，其主要不同之处在于，所述洗碗粉为市售洗碗粉。
将实施例1～3和对比例1～2制备得到的洗碗片进行性能测试，其性能结果如表1所示：
缓释效果和清洗效果测试：在相同测试条件下（相同重量的指标洗涤剂和洗碗片），以指标洗涤剂的人工洗盘数（定义为去污力）为标准1.0，观察实施例1～3和对比例1～2制备得到的洗碗片在同一洗碗机中不同时间的去污力。
表1
Figure 161328DEST_PATH_IMAGE002
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种具有缓释功能的洗碗片，其特征在于，所述洗碗片由核壳结构的洗碗粉和粘结助剂组成，所述核壳结构的洗碗粉壳层为由聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇制备而成的离子型凝胶体系，所述核壳结构的洗碗粉核层为包埋在所述壳层内的洗碗粉；所述洗碗粉由以下重量份数的原料组成：
三乙氧基硅烷基丙基马来酰胺酸 5～12份；
长链脂肪醇聚氧乙烯醚 8～16份；
酶制剂 3～8份；
柠檬酸钠 1～6份；
改性纳米活性炭 0.5～2.5份；
皂角 0.5～1.6份；
甘油 6～10份；
四羟乙基乙二胺 10～15份；
氨基羧酸盐 2.5～5.5份；
月桂酰谷氨酸钠 10～30份；
月桂基硫酸钠 5～25份；
所述聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇的质量比为1～2：1～2：5；
所述改性纳米活性炭的改性方法为：将粒径为100～500nm的纳米活性炭在超声波的作用下，均匀分散在由质量比为1～10：1的无水乙醇和硅烷偶联剂组成的混合溶液中，再加入占混合溶液质量1.5～5.5wt%的丙烯酸甲酯，通过微波加热的方式，将所述混合溶液在60～90℃的条件下冷凝回流加热反应0.5～3h，水洗干燥后，得到所述改性活性炭；
所述淀粉接枝聚合物为淀粉、二乙烯基乙二醇和(2R)-2-氨基-4-戊烯-1-醇盐酸盐的接枝聚合物；所述淀粉、二乙烯基乙二醇和(2R)-2-氨基-4-戊烯-1-醇盐酸盐的质量比为10～30：3～12：1～5；
在所述长链脂肪醇聚氧乙烯醚中，所述长链脂肪醇选用月桂醇油醇、棕榈醇、硬脂醇、环己醇、萜烯醇中的至少一种；
所述离子型凝胶体系的制备方法为：将聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇溶于二氯甲烷中，将该混合物置于三口烧瓶中，在40℃下于旋转蒸发仪上进行旋蒸，同时向旋转蒸发仪中通入氮气流加以保护，当三口烧瓶中的有机溶剂完全挥发后，继续旋蒸30～50min，从而制得离子型凝胶体系；
所述粘结助剂由羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、瓜尔胶、大豆蛋白胶中的至少两种组成。
2.如权利要求1所述的具有缓释功能的洗碗片，其特征在于，所述酶制剂为淀粉酶、 蛋白酶、甘露糖酶、脂肪酶中的至少一种。
3.如权利要求1所述的具有缓释功能的洗碗片，其特征在于，所述氨基羧酸盐为乙二胺四乙酸盐、二亚乙基三胺五乙酸盐、氨三乙酸钠中的至少一种。
4.一种如权利要求1所述的具有缓释功能的洗碗片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1：将三乙氧基硅烷基丙基马来酰胺酸、长链脂肪醇聚氧乙烯醚、酶制剂、柠檬酸钠、改性纳米活性炭 、皂角、甘油、四羟乙基乙二胺、氨基羧酸盐、月桂酰谷氨酸钠、月桂基硫酸钠按照配比混合均匀，以获得洗碗粉混合料，经压制、筛选后，得到粒径为1-10um的洗碗粉混合颗粒；
S2：将聚马来酸酐修饰的淀粉接枝聚合物、淀粉接枝聚合物和聚乙烯醇溶于二氯甲烷中，将该混合物置于三口烧瓶中，在40℃下于旋转蒸发仪上进行旋蒸，同时向旋转蒸发仪中通入氮气流加以保护，当三口烧瓶中的有机溶剂完全挥发后，继续旋蒸30～50min，从而制得离子型凝胶体系；
S3：将步骤S1得到的洗碗粉颗粒和步骤S2得到的离子型凝胶体系悬浮分散在去离子水中，通过喷雾干燥的方式制备得到所述核壳结构的洗碗粉；
S4：将步骤S3得到的核壳结构的洗碗粉和粘结助剂混合均匀，压制成型后，即得到所述具有缓释功能的洗碗片。
5.一种如权利要求4所述的具有缓释功能的洗碗片的制备方法，其特征在于，所述洗碗粉混合颗粒总质量和离子型凝胶体系的质量比为3～5：1；所述核壳结构的洗碗粉和粘结助剂的质量比为5～10：1。
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