CN111925873A - 一种养殖场用碱性泡沫清洗剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种养殖场用碱性泡沫清洗剂及其制备方法，该碱性泡沫清洗剂包括以下质量分数的组分：氢氧化钠8‑12％，复合起泡剂14‑20％，助洗剂2‑3％，螯合剂4‑6％，缓蚀剂1.5‑2％，稳泡剂3‑4％，增溶剂5‑6％，余量为水，以上各组分的质量分数之和为100％；所述的复合起泡剂由质量比为8‑10︰3‑5︰3‑5的α‑烯基磺酸钠(AOS)、α‑磺基脂肪酸甲酯钠盐(MES)和十二烷基苯磺酸钠组成。该碱性泡沫清洗剂产生的泡沫多，附着力强，存在时间长，清洗效果好，且制备方法简单、可靠，适用范围广，成本低廉，适合大规模推广应用。

Description

一种养殖场用碱性泡沫清洗剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及清洗用品领域，具体涉及一种养殖场用碱性泡沫清洗剂及其制备方法。
背景技术
养殖场常见的污染物有粪便、饲料残渣、霉斑、血液、油污等，易与环境中的病原微生物融合共生，并逐渐发展为泥状，最终变成一层油膏状物质，一般被称为“生物膜”，由于“生物膜”内带有各种病毒和细菌，因而十分容易造成交叉感染，对集约化养殖非常不利。
生物膜一般含有黏液、血液、细菌、病毒、真菌、霉菌及其分泌物、黏多糖、残骸等，是致病病原、非致病病原的保护伞，对病原微生物具有机械性的保护作用，使得消毒液无法渗透，导致消毒不彻底，病原微生物仍然能持续在养殖场中存活。此外，养殖场“生物膜”一般混有粪便、饲料残渣等大量有机物，加上病原微生物中的蛋白质等都会大量消耗消毒液，使消毒液的使用效果极大程度降低，甚至导致消毒无效。这就是始终有疫病在不同批次动物间传播，对养殖场动物产生持续性有害影响的主要原因。因此，对养殖场来说，清除“生物膜”是养殖消毒前的必要环节。然而，“生物膜”的特性决定了其能牢固粘附在物体表面，不易被机械外力所破坏和剥离，难以清除。
现有的养殖场用清洗剂虽然也具有较好的清洗效果，但由于配方的缺陷，导致清洗剂产生的泡沫粘附力较差，且粘附在待清洁物表面时间较短，使清洗剂与“生物膜”的接触时间短，清洗效果不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有泡沫清洗剂泡沫粘附待清洁物表面时间短，导致清洗效果差的缺陷，提供了一种养殖场用碱性泡沫清洗剂及其制备方法，该碱性泡沫清洗剂产生的泡沫存在时间长，从而能长时间粘附存在于待清洁物表面，显著延长清洗剂与待清洁物的接触时间，达到深度渗透、剥离、乳化等清洁作用，进而显著降低“生物膜中”的细菌数量，有利于下一步的消毒处理；该碱性泡沫清洗剂产生的泡沫多，附着力强，粘附存在时间长，清洗效果好，且制备方法简单、可靠，适用范围广，成本低廉，适合大规模推广应用。
一种养殖场用碱性泡沫清洗剂，包括以下质量分数的组分：氢氧化钠8-12％，复合起泡剂14-20％，助洗剂2-3％，螯合剂4-6％，缓蚀剂1.5-2％，稳泡剂3-4％，增溶剂5-6％，余量为水，以上各组分的质量分数之和为100％；所述的复合起泡剂由质量比为8-10︰3-5︰3-5的α-烯基磺酸钠(AOS)、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(MES)和十二烷基苯磺酸钠组成。
其中，优选的，所述复合起泡剂中α-烯基磺酸钠(AOS)、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(MES)和十二烷基苯磺酸钠的质量比为9︰4︰4；优选的复合起泡剂起泡量更大，泡沫存在时间更长，清洗效果更好。
其中，优选的，所述的螯合剂为乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2NA)；优选的螯合剂使碱性泡沫清洗剂清洗效果更好。
其中，优选的，所述的增溶剂为烷基糖苷(APG0810)；优选的增溶剂使碱性泡沫清洗剂清洗效果更好。
其中，优选的，所述的稳泡剂为十二烷基氧化铵和/或硅树脂聚醚乳液混合物；优选的稳泡剂使碱性泡沫清洗剂产生的泡沫存在时间更长，清洗效果更好。
其中，优选的，所述的缓蚀剂为三乙醇胺；优选的缓蚀剂缓蚀效果更好，使碱性泡沫清洗剂对养殖设备的腐蚀效果更小。
其中，优选的，所述的助洗剂为异构醇聚氧乙烯醚；优选的助洗剂使碱性泡沫清洗剂清洗效果更好。
其中，优选的，所述的碱性泡沫清洗剂包括以下质量分数的组分：氢氧化钠10％，复合起泡剂17％，助洗剂2.5％，螯合剂5％，缓蚀剂1.8％，稳泡剂3.5％，增溶剂5.5％，余量为水，以上各组分的质量分数之和为100％；优选的碱性泡沫清洗剂中组分的质量分数，使该碱性泡沫清洗剂产生的泡沫更多，附着力更强，存在时间更长，清洗效果更好。
进一步的，本发明还提供了一种养殖场用碱性泡沫清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将增溶剂和水混合溶解后，加入氢氧化钠，搅拌、冷却，得到混合液A；
(2)在混合液A中加入螯合剂、缓蚀剂和复合起泡剂，搅拌均匀后，得到混合液B；
(3)在混合液B中加入稳泡剂和助洗剂，搅拌均匀，得到碱性泡沫清洗剂。
其中，所述步骤(1)中的冷却是指冷却至常温；常温条件下进行混合溶解，能减少混合过程中的泡沫生成，有利于大规模生产。
其中，所述碱性泡沫清洗剂生产过程中，持续进行低速搅拌，低速搅拌有利于各组分的溶解混合，也能减少泡沫的生成，有利于大规模生产。优选的，所述的搅拌速度100-300r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明的养殖场专用碱性泡沫清洗剂能将养殖场内产房、产床、限位栏、地板、墙面等粪便、饲料残渣、霉斑、血液、油污等污物，并有效破解生物膜，降低细菌数量。
(2)本发明养殖场专用碱性泡沫清洗剂产生的泡沫能很好的粘附在墙壁、顶棚、栏杆等需要清洗的材料表面，并长期存在，泡沫存在时间可达120min(5％体积比)，从而保证了充分的清洁作用时间，清洁率可达98％。
(3)本发明全部采用绿色可降解组分，配方中不含磷，不含APEO、避免清洗后的污水污染环境，是一款绿色健康安全环保的产品，且对养殖设备的腐蚀作用小，适合在养殖场大量使用。
(4)本发明的碱性泡沫清洗剂的制备方法简单、可靠，适用范围广，成本低廉，适合大规模推广应用。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
(1)将55g的烷基糖苷和547g的水混合溶解后，加入100g的氢氧化钠，搅拌、冷却，得到混合液A；
(2)在混合液A中加入50g的乙二胺四乙酸二钠、18g的三乙醇胺和170g的复合起泡剂，搅拌均匀后，得到混合液B；所述的复合起泡剂由质量比为9︰4︰4的α-烯基磺酸钠、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐和十二烷基苯磺酸钠组成。
(3)在混合液B中加入35g的十二烷基氧化铵和25g的异构醇聚氧乙烯醚，搅拌均匀，得到碱性泡沫清洗剂。
实施例2
(1)将50g的烷基糖苷和625g的水混合溶解后，加入80g的氢氧化钠，搅拌、冷却，得到混合液A；
(2)在混合液A中加入40g的乙二胺四乙酸二钠、15g的三乙醇胺和140g的复合起泡剂，搅拌均匀后，得到混合液B；所述的复合起泡剂由质量比为8︰3︰3的α-烯基磺酸钠、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐和十二烷基苯磺酸钠组成。
(3)在混合液B中加入30g的硅树脂聚醚乳液和20g的异构醇聚氧乙烯醚，搅拌均匀，得到碱性泡沫清洗剂。
实施例3
(1)将60g的烷基糖苷和470g的水混合溶解后，加入120g的氢氧化钠，搅拌、冷却，得到混合液A；
(2)在混合液A中加入60g的乙二胺四乙酸二钠、20g的三乙醇胺和200g的复合起泡剂，搅拌均匀后，得到混合液B；所述的复合起泡剂由质量比为10︰5︰5的α-烯基磺酸钠、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐和十二烷基苯磺酸钠组成。
(3)在混合液B中加入20g的十二烷基氧化铵、20g的硅树脂聚醚乳液和30g的异构醇聚氧乙烯醚，搅拌均匀，得到碱性泡沫清洗剂。
对比例1-6
对比例1-6中，与实施例1相较，不同之处在于所述的复合起泡剂中各组分的比值不同，具体比值如下表：
组号 复合起泡剂比列(AOS︰MES︰十二烷基苯磺酸钠)
对比例1 10︰6︰5
对比例2 10︰5︰6
对比例3 9︰3︰3
对比例4 9︰5︰5
对比例5 8︰3︰2
对比例6 8︰2︰3
对比例7-12
对比例7-12中，与实施例1相较，不同之处在于所述的复合起泡剂中各组分不同，具体比值如下表：
组号 复合起泡剂
对比例7 AOS︰MES＝9︰8
对比例8 MES︰十二烷基苯磺酸钠＝1︰1
对比例9 AOS︰十二烷基苯磺酸钠＝9︰8
对比例10 AOS︰MES︰烷基醇酰胺＝9︰4︰4
对比例11 烷基醇酰胺︰MES︰十二烷基苯磺酸钠＝9︰4︰4
对比例12 失水山梨醇酯︰MES︰十二烷基苯磺酸钠＝9︰4︰4
对比例13
市售清洗剂：包括以下质量百分数的组分：10％为脂肪酸甲脂磺酸钠和10％聚氧乙烯烷基苯基醚磺酸盐、3％十二烷基氨基丙酸、1％乙二胺，余量为水。
实验例：
1、外观检查
试验目的：检查泡沫清洗剂的外观，是否均匀，有无分层或沉淀。
试验仪器：具塞量筒(100ml)。
试验方法：
(1)清洗剂采样：将泡沫清洗剂试样在原包装容器内充分摇匀后取样。
(2)试验步骤：将100ml清洗剂原液放于100ml具塞量筒内，在15～35℃下放置24h后，检查溶液外观。
(3)结果评定：依据行业标准JB-T 4323.2—1999检测清洗剂原液，清洗剂原液的外观应均匀、无分层和沉淀为合格。
2、水质适应性检查
试验目的：检测清洗剂在一般使用温度下对硬水的适应性。
试验仪器：平底试管(￠30mm×150mm)，恒温水浴，人工硬水。
试验方法：
(1)试验准备：人工硬水的配制：称取二水氯化钙CaCl2·2H2O 1.0486g，用蒸馏水溶解后转移到1L容量瓶中，并以蒸馏水稀释至刻度，摇匀备用。
(2)试验步骤：称取样品3ml于200ml烧杯中，加水97ml，加热至25℃并用玻璃棒搅拌5min后放至室温。取上层清液25ml倒入试管中，再加入人工硬水25ml摇匀后放于(40℃±2℃,1h)。1h后取出试管，并立即进行外观检查，再冷却到室温后检查。
(3)结果判定：依据行业标准JB-T 4323.2—1999，室温下检查未见絮状物或析出物，判为试样合格。
3、发泡力及泡沫存在时长检查
试验目的：用Ross-Miles法检查泡沫清洗剂的发泡力。将泡沫清洗剂样品用硬水配制成一定浓度的试验溶液，在常温温度条件下，将200ml试液从90cm高度流到刻度量筒底部50ml相同试液的表面后，测量得到的泡沫高度作为该样品的发泡力。
试验试剂：氯化钙、硫酸镁，均为分析纯。
试验仪器：泡沫仪(含滴定管、刻度量管)、超级恒温器(可控制水温于40±0.5℃)、温度计(分度小于或等于0.5℃，量程0～100℃)、容量瓶(1000ml)
试验方法：
(1)150ppm硬水的配制
称取0.0999g氯化钙，0.148g硫酸镁，用蒸馏水溶解于1000mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。
(2)试验溶液的配制
称取清洗剂样品2.5ml，用150ppm硬水溶解，转移至1000mL容量瓶中，并稀释到刻度，摇匀。再将溶液置于40±0.5℃恒温水浴中陈化，从加水溶样至检测开始总时间30min。
(3)发泡力的测定
在试液陈化时，即启动水泵使循环水通过刻度管夹套，使水温稳定在40±0.5℃。刻度管内壁预先用铬酸硫酸洗液浸泡过夜，用蒸馏水冲洗至无酸。试验时先用蒸馏水冲洗刻度量筒内壁，然后用试液冲洗刻度量筒内壁，冲洗应完全，但在内壁不应留有泡沫。
自刻度量管底部注入试液至50mL刻度线以上，关闭刻度量管旋塞，静止5min，调节旋塞，使液面恰好在50mL刻度处。将滴液管用抽吸法注满200mL试液，按仪器安装要求安放到刻度量管上口。打开滴液管的旋塞，使溶液流下，当滴液管中的溶液流完时，立即开启秒表并读取起始泡沫高度(取泡沫边缘与顶点的平均高度)，在5min末再读取第二次读数。用新的试液重复以上试验二到三次，每次试验前必须用试液将管壁洗净。
(4)发泡力结果表示
清洗剂的发泡力用起始或5min的泡沫高度毫米表示，取至少三次误差在允许范围的结果平均值作为最后结果。多次试验结果之间的误差应不超过5mm。
(5)结果判定：依据行业标准QB/T 2117—1995，泡沫清洗剂的即时高度应≤80mm，5min高度应≤20mm，判为样品合格。
泡沫存在时长检测：自刻度量管底部注入试液(5％体积比原液)至50mL刻度线以上，关闭刻度量管旋塞，静止5min，调节旋塞，使液面恰好在50mL刻度处。将滴液管用抽吸法注满200mL试液，按仪器安装要求安放到刻度量管上口。打开滴液管的旋塞，使溶液流下，当滴液管中的溶液流完时，静置刻度管，开始计时，观察刻度管中泡沫存在的时长，当泡沫到液面的高度低于5cm时，停止计时，该时长记为泡沫存在时长。每次试验前必须用试液将管壁洗净。
4、去污力检查
试验目的：将标准人工污垢均匀附着于不锈钢试片上，将试样清洗剂用硬水配制为确定浓度的试验溶液，按规定条件清洗，测定各配方对污垢的去除百分率。
试验试剂和材料：丙酮、无水乙醇、滤纸、脱脂棉、单硬脂酸甘油酯、牛油、猪油、精致植物油、白糖(20％水溶液)、新鲜鸡蛋清、无水氯化钙、硫酸镁。
试验仪器和设备：精密电子天平(感量0.01g，最大称量1000g)，分析天平(感量0.1mg，最大称量200g)，电磁加热搅拌器，摆洗机、不锈钢恒温水浴槽(能控温于80±2℃，容积：450mm×300mm×200mm)，温度计(量程100℃)，镊子，不锈钢试片(50mm×25mm×4mm)，高型烧杯(100ml)，搪瓷盘(300mm×400mm)。
试验方法：
1.试片的准备
(1)试片的规格：试验用钢片为304不锈钢片，规格为50mm×25mm×4mm。
(2)试片的打磨：先用180#砂纸(布)将试片的表面进行打磨，然后用200#砂纸按平行纹路方向打磨光亮，存放在干燥器中待洗。
(3)试片的清洗：用镊子夹取脱脂棉将打磨好的试片依次在丙酮和无水乙醇中擦洗干净，置于干净滤纸上，用滤纸吸干，放在干燥器中干燥4h后待用。
2.硬水的配制
称取16.7g无水氯化钙和24.7g硫酸镁配制10L，约为2500mg/L硬水。使用时取1L冲至10L即为250mg/L硬水。
3.试样溶液的配制
用250mg/kg硬水将试样清洗剂配方按3.0％(体积比)使用浓度配制试样溶液。
4.人工污垢的制备
将牛油：猪油：精制植物油：单硬脂酸甘油酯：糖水溶液：鸡蛋清按16:16:32:3.2:30:2.8的比例配制，此即为人工污垢。
将牛油、猪油、精制植物油、单硬脂酸甘油酯在烧杯中混合，置电炉上加热至180℃，搅拌保持此温度搅拌10min，再将烧杯移至电磁搅拌器搅拌，冷却至60℃，加入糖水溶液、鸡蛋清，混合均匀。现配现用。
5.污片的制备
(1)将打磨并清洗过的试片三片为一组，共准备三组，称重(精确至0.0002g)，此时质量以m0表示。
(2)将称量过的试片逐一夹于晾片架上，夹子应夹在试片上沿20mm线以上，将晾片架置搪瓷盘内准备涂污，涂污温度为60℃时，逐一将试片连同夹子从晾片架上取下；手持夹子将试片浸入油污中至20mm沿线以下1s-2s，缓缓取出，待油污下滴速度变慢后，挂回到原来晾片架上，依此制备污片。待污垢凝固后，将污片取下用滤纸或脱脂棉将污片底边及两边侧多余的污垢擦掉，于室温下晾置4h后，精确称量涂污试片的质量为m1。此时每个污片的挂污量应保证在0.3g-0.5g。
6.试验程序
将试样溶液倒入不锈钢水浴槽中，加热至(80±2)℃，保持恒温。调整摆洗机的摆洗频率为(30±2)次/min(往返为1次)，此时将已知涂污量的试片用摆洗机的夹子夹好，注意夹在试片上沿20mm线以上，将试片全部浸入清洗剂溶液中浸泡1min，启动摆洗机，摆洗13min，迅速取出试片，挂晾3h后将试片进行称重，此时重量为m2。
7.结果计算
去污力D以百分数表示，按式(1)计算：D(％)＝(m1－m2)/(m1－m0)×100……(1)
式中：m0-----涂污前试片质量，单位为克(g)；
m1----涂污后试片质量，单位为克(g)；
m2-----清洗后试片质量，单位为克(g)。
8.精密度
每组试样的D与该组三个试样的算术平均值误差不超过±2％的为有效值，每组有效值不得少于2个，否则该组试验需重做。有效值的平均值为该组的试验结果，三组结果的相对平均偏差不大于5％。取三组试验结果的算术平均值为报告结果。
试验结果：
依据行业标准QB/T 314—2012，清洗剂的去污力算术平均值应≥90％，判为样品合格。实验例记录结果如下：
Figure BDA0002637620780000091
Figure BDA0002637620780000101
通过上述实验结果可知，本发明碱性泡沫清洗剂中添加的复合起泡剂能显著延长泡沫存在时间，从而延长泡沫在待清洗物表面的存在时间，从而较大的提高清洗效果，任意改变复合起泡剂中的组分或配比，都会导致泡沫存在时间显著缩短，清洗效果降低。

Claims (9)

1.一种养殖场用碱性泡沫清洗剂，其特征在于，包括以下质量分数的组分：氢氧化钠8-12％，复合起泡剂14-20％，助洗剂2-3％，螯合剂4-6％，缓蚀剂1.5-2％，稳泡剂3-4％，增溶剂5-6％，余量为水，以上各组分的质量分数之和为100％；所述的复合起泡剂由质量比为8-10︰3-5︰3-5的α-烯基磺酸钠(AOS)、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐(MES)和十二烷基苯磺酸钠组成。
2.根据权利要求1所述的碱性泡沫清洗剂，其特征在于，所述复合起泡剂中α-烯基磺酸钠、α-磺基脂肪酸甲酯钠盐和十二烷基苯磺酸钠的质量比为9︰4︰4。
3.根据权利要求1所述的碱性泡沫清洗剂，其特征在于，所述的螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。
4.根据权利要求1所述的碱性泡沫清洗剂，其特征在于，所述的增溶剂为烷基糖苷。
5.根据权利要求1所述的碱性泡沫清洗剂，其特征在于，所述的稳泡剂为十二烷基氧化铵和/或硅树脂聚醚乳液混合物。
6.根据权利要求1所述的碱性泡沫清洗剂，其特征在于，所述的缓蚀剂为三乙醇胺。
7.根据权利要求1所述的碱性泡沫清洗剂，其特征在于，所述的助洗剂为异构醇聚氧乙烯醚。
8.根据权利要求1所述的碱性泡沫清洗剂，其特征在于，所述的碱性泡沫清洗剂包括以下质量分数的组分：氢氧化钠10％，复合起泡剂18％，助洗剂2.5％，螯合剂5％，缓蚀剂1.8％，稳泡剂3.5％，增溶剂5.5％，余量为水，以上各组分的质量分数之和为100％。
9.一种权利要求1-8任一项所述养殖场用碱性泡沫清洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将增溶剂和水混合溶解后，加入氢氧化钠，搅拌、冷却，得到混合液A；
(2)在混合液A中加入螯合剂、缓蚀剂和复合起泡剂，搅拌均匀后，得到混合液B；
(3)在混合液B中加入稳泡剂和助洗剂，搅拌均匀，得到碱性泡沫清洗剂。
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