CN112080349A - 一种洗碗机专用固体洗涤剂及其制备方法 - Google Patents
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- C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
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- C11D3/16—Organic compounds
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-
- C11D2111/14—
Abstract
本发明涉及一种洗碗机专用固体洗涤剂，按质量百分比计，由包括以下组分的原料制备而成：大于0且小于10％的粘结剂，0.1％至15％的低泡表面活性剂，5％至40％的碱性助剂，5％至40％的螯合助剂，1％至25％的洗涤助剂，余量为水；粘结剂选自细胞外酸性杂多糖、线形多聚糖中的一种或多种；细胞外酸性杂多糖含有比例为2：2：1的D‑葡萄糖、D‑甘露糖和D‑葡萄糖醛酸结构单元，相对分子质量在100万以上；线形多聚糖含有比例为2：1：1的葡萄糖、葡萄糖醛酸和鼠李糖结构单元，相对分子质量为200万至300万。本发明的洗碗机专用固体洗涤剂具有较高的去污能力和较好的高低温稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及日用化工产品领域，具体涉及一种洗碗机专用固体洗涤剂及其制备方法。
背景技术
随着科技技术的创新与进步，家用洗碗机越来越普及，成为人们日常生活的主要家用电器。洗碗机去除餐具上的污垢主要是凭借强劲的水流在三维空间产生的喷射作用、加温水的热能作用和清洗剂的除油去污作用。经过加压泵加压后从喷嘴喷射到洗碗机内的水流在机内进行三维立体空间的旋转运动，在机内不存在清洗不到的死角，喷射产生的强大的水流动能冲击作用，可有效地去除餐具上粘附的污垢。与用手洗餐具相比，自动洗碗机具有节省体力、方便、节水的优点，而且具有清洗、消毒、烘干和贮存等多种功能。
中国专利申请CN103451039A公开了一种洗碗机专用固体清洗剂及其制备方法，在其采用了氢氧化钠、氢氧化钾作为主要碱源，利用物料的本身性质进行吸水而形成固体洗涤剂。但该专利利用碱性放热形成的固体洗涤剂存在溶解较快、而且高温条件下固体表面容易渗水等缺点。中国专利申请CN107488531A公开了一种中性速溶型块状洗涤剂组合物及其制备方法，其采用酸性崩解剂、碱性崩解剂等作为主要崩解剂成分，在常温下使用，依靠泡腾片酸碱反应实现崩解溶解，并且依靠表面活性剂、氧化剂为主要去污成分，提高块状洗涤剂产品的溶解速度，溶解效果好，不伤皮肤和衣物，但该产品是泡腾片剂产品，在产品稳定性方面存在容易胀袋等问题。由上可以看出，目前的洗涤块产品还面临着产品的片剂成型、稳定性、去污洗涤性能等的问题。结合洗碗机的工作特点，洗涤块产品在预洗阶段无需洗涤剂溶解发挥功效，其主洗阶段洗涤温度达到60℃以上，块状产品需要在此温度下溶解并释放活性成分，目前的机洗餐具洗涤块产品不能满足这个要求。如何使得固体洗涤剂在洗碗机工作过程中溶解速度合适，从而提高洗涤性能，赋予产品更高的附加值、更好的使用体验，是洗碗机专用固体洗涤剂重要改进方向。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种洗碗机专用固体洗涤剂，本发明的第二目的是提供该固体洗涤剂的制备方法。本发明能够将粉体物料粘合制成固体洗涤剂，该固体洗涤剂能够提高洗涤效果并且具有更高的稳定性，运输和使用更加方便。
为实现本发明的第一目的，本发明提供了一种洗碗机专用固体洗涤剂，按质量百分比计，由包括以下组分的原料制备而成：大于0且小于10％的粘结剂，0.1％至15％的低泡表面活性剂，5％至40％的碱性助剂，5％至40％的螯合助剂，1％至25％的洗涤助剂，余量为水；粘结剂选自细胞外酸性杂多糖、线形多聚糖中的一种或多种；细胞外酸性杂多糖含有比例为2：2：1的D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸结构单元，相对分子质量在100万以上；线形多聚糖含有比例为2：1：1的葡萄糖、葡萄糖醛酸和鼠李糖结构单元，相对分子质量为200万至300万。
进一步的技术方案是，该洗碗机专用固体洗涤剂按质量百分比计，由包括以下组分的原料制备而成：0.3％至2％的粘结剂，0.5％至5％的低泡表面活性剂，10％至35％的碱性助剂、10％至30％的螯合助剂，5％至25％的洗涤助剂，余量为水。
进一步的技术方案是，该洗碗机专用固体洗涤剂按质量百分比计，由包括以下组分的原料制备而成：0.5％至1％的粘结剂，1.5％至5％的低泡表面活性剂，20％至30％的碱性助剂、15％至30％的螯合助剂，10％至21％的洗涤助剂，余量为水。
进一步的技术方案是，细胞外酸性杂多糖是由黄单胞杆菌发酵产生的黄原胶；线形多聚糖为结冷胶。
进一步的技术方案是，低泡表面活性剂为非离子表面活性剂，选自环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物、聚氧乙烯和聚氧丁烯嵌段共聚物中的一种或多种。
进一步的技术方案是，碱性助剂为氢氧化钠、氢氧化钾、偏硅酸钠中的一种或多种。
进一步的技术方案是，螯合助剂为柠檬酸钠、葡萄酸钠、谷氨酸二乙酸四钠、甲基甘氨酸二乙酸、乙二胺四乙酸二钠中一种或多种。
进一步的技术方案是，洗涤助剂为硫酸钠。
为实现本发明的第二目的，本发明提供了一种洗碗机专用固体洗涤剂的制备方法，包括以下步骤：步骤一：按照上述任一方案所述的一种洗碗机专用固体洗涤剂准备原料；步骤二：将表面活性剂、粘结剂、水和螯合助剂混合得到粘稠膏状液体；步骤三：向粘稠膏状液体加入碱性助剂、洗涤助剂进行混合；步骤四：将所得的混合物料放置在容器中，碱性助剂溶解放热，冷却后得到固体洗涤剂。
进一步的技术方案是，在步骤一中，先加入水，再加入表面活性剂、粘结剂、螯合助剂和洗涤助剂，使得表面活性剂、粘结剂、螯合助剂和洗涤助剂能够在水中溶解更加均匀。步骤一和步骤二在搅拌机中进行，混合物料能够得到充分搅拌从而分散均匀。步骤四中采用自然降温的方式进行冷却，使水分充分缔合。
与现有技术相比，本发明能够取得以下有益效果：
本发明的洗碗机专用固体洗涤剂主要由粘结剂、低泡表面活性剂、碱性助剂、螯合助剂、洗涤助剂和水按一定的比例制成，各原料相互配合，通过粘结剂的粘合效应，在碱性助剂溶解放热的高温条件下将水分缔合，实现粉体物料粘合为一体，所得的固体洗涤剂具有更好的凝固效果和更好的稳定性，特别是在高温和低温条件下不渗水、不分裂，便于品运输和储存，使用更方便，且制备方法简单，成本更低，环境友好。
本发明的洗碗机专用固体洗涤剂的溶解效果符合洗碗机工作过程对洗涤剂的要求，克服了现有的洗涤块活性成分释放不均匀、溶解过快等缺点。在商用洗碗机使用过程中，本发明的固体洗涤剂可缓慢有效释放表面活性剂、碱性助剂等功效成分，充分发挥活性成分的润湿、乳化、分解作用，实现商用洗碗机专用洗涤剂自动洗涤的效果。
具体实施方式
以下通过具体的较佳实施例，对本发明的洗碗机专用固体洗涤剂作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。
实施例1至4
按照表1的配方，分别配制实施例1至4的原料，制备洗碗机专用固体洗涤剂，其中粘结剂采用相对分子量100万至150万的多糖类高分子化合物黄原胶。其制备方法包括以下步骤：(1)混料：先将水投入到搅拌机中，加入非离子表面活性剂Bersol 840、粘结剂黄原胶、螯合助剂柠檬酸钠和甲基甘氨酸二乙酸(MGDA)、洗涤助剂硫酸钠进行混合，经过充分搅拌得到粘稠膏状液体。(2)放热：按照投料比例将碱性助剂氢氧化钠和偏硅酸钠进行物料的混合，碱溶解释放热量。3)成型：将混合物料投入到桶或盒中，自然降温，冷却后成为固体。
表1实施例1至4的洗碗机专用固体洗涤剂的配方组成
实施例5至8
按照表2配方表，分别配制实施例5至8的原料，制备洗碗机专用固体洗涤剂，其中粘结剂采用相对分子量200万至250万的多糖类高分子化合物结冷胶。其制作方法包括以下步骤：(1)混料：先将水投入到搅拌机中，加入非离子表面活性剂Pluronic PE6800、粘结剂结冷胶、螯合助剂柠檬酸钠和谷氨酸二乙酸四钠(GLDA)、洗涤助剂硫酸钠进行混合，经过充分搅拌得到粘稠膏状液体。(2)放热：按照投料比例将碱性助剂氢氧化钾和偏硅酸钠进行物料的混合，碱溶解释放热量。(3)成型：将混合物料投入到桶或盒中，自然降温，冷却后成为固体。
表2实施例5至8的洗碗机专用固体洗涤剂的配方组成
实施例9至12
按照表3配方表，分别配制实施例9至12的原料，制备洗碗机专用固体洗涤剂，其中粘结剂为黄原胶相对分子量150万至200万的多糖类高分子化合物黄原胶。其制作方法包括以下步骤：(1)混料：先将水投入到搅拌机中，加入非离子表面活性剂AT25、粘结剂黄原胶、螯合助剂柠檬酸钠和葡萄糖酸钠、洗涤助剂硫酸钠进行混合，经过充分搅拌得到粘稠膏状液体。(2)放热：按照投料比例将氢氧化钠和氢氧化钾进行物料的混合，碱溶解释放热量。(3)成型：将混合物料投入到桶或盒中，自然降温，冷却后成为固体。
表3实施例9至12的洗碗机专用固体洗涤剂的配方组成
实施例13至16
按照表4配方表，分别配制实施例13至16的原料，制备洗碗机专用固体洗涤剂，其中粘结剂为分子量为250-300万的多糖类高分子化合物结冷胶。其制作方法包括以下步骤：(1)混料：先将水投入到搅拌机中，加入表面活性剂LFE 1410、粘结剂结冷胶、螯合助剂GLDA、MGDA和柠檬酸钠和硫酸钠进行混合，经过充分搅拌得到粘稠膏状液体。2)加热。按照投料比例将氢氧化钠进行物料的混合，碱溶解释放热量。3)成型。将混合物料投入到桶或盒中，自然降温。冷却后成为固体。
表4实施例13至16的洗碗机专用固体洗涤剂的配方组成
对比例1
本对比例的洗碗机专用固体洗涤剂原料和制备方法与实施例1基本相同，区别在于本对比例所采用的多糖类高分子化合物为相对分子量为50万至90万的黄原胶。
对比例2
本对比例的洗碗机专用固体洗涤剂原料和制备方法与实施例5基本相同，区别在于本对比例所采用的多糖类高分子化合物为分子量为80万至150万的结冷胶。
对比例3
本对比例的洗碗机专用固体洗涤剂原料和制备方法与实施例1基本相同，区别在于本对比例所采用的粘结剂为羟乙基纤维素。
对比例4
本对比例的洗碗机专用固体洗涤剂原料和制备方法与实施例5基本相同，区别在于本对比例所采用的粘结剂为琼脂。
实施例和对比例制备的固体洗涤剂通过以下试验测试方法进行测试。
1、去污力相关测试-洗碗机实际洗涤效果测试法
将一定量的人工污垢涂于餐具上，在洗碗机中用规定浓度的洗涤剂洗涤后，参考《GB/T 20290-2016家用电动洗碗机性能测试方法》，通过目视评分来评估洗涤剂对污垢的去除等性能。
1)试剂与材料
在分析中仅使用蒸馏水或去离子水或相当纯度的水、猪油、牛油、精制植物油、乳粉、小麦粉、新鲜鸡蛋、番茄酱、芥末、燕麦片。
2)仪器与设备
分析天平、托盘天平、洗碗机(可控温、干燥，至少能容纳6套餐具)、温度计、猪棕油漆刷、电磁加热搅拌器、烧杯、不锈钢漏筛(1mm网眼)、饭碗(114.3mm)、菜盘(203.2mm，内凹面140mm)、玻璃杯(60mm*130mm)、内凹面95mm)、小椭圆盘(直径230mm)、佐料碟(70mm)、汤盆(200mm)、筷子、汤匙、汤勺、刀子、叉子。
3)人工污垢
人工污垢的配方为：10％混合油、15％小麦粉、7.5％全脂奶粉、30％新鲜全鸡蛋液、4％番茄酱、1％芥末、32.5％蒸馏水。其中混合油以1:1:2的质量比将猪油、牛油和植物油置于一烧杯中，加热使其融化，搅拌均匀，待用。
将新鲜鸡蛋去壳置烧杯中，搅拌均匀备用；小麦粉和全脂奶粉混合均匀；混合油置烧杯中加热至50℃至60℃融化。将混合均匀的小麦粉和全脂奶粉分次转入融化的混合油的烧杯中搅拌；分次将新鲜鸡蛋液加入烧杯中搅拌均匀；加入番茄酱和芥末搅拌均匀，最后分次将蒸馏水加入烧杯中搅拌成细腻的人工污垢，作涂污备用。
用猪棕油漆刷醮上人工污垢均匀涂于盘子内凹下的中心面上，涂污后于(25±1)℃放置8h备用。
4)燕麦渍
用187mL去离子水与12.5g燕麦片混合，将混合物煮沸腾后煮10min并不断搅拌。用刷子涂污至餐盘内表面。餐具上部的内边缘留20mm不要涂布。涂污后于(25±1)℃放置4h备用。
6)涂污参照表
表5涂污参照表
7)试验程序
按照洗碗机的说明书要求，将涂好污渍的餐具及其他器皿放于洗碗机中。接通电源，设置程序为标准洗涤状态，进行试验。参考常规洗涤剂的厂商推荐的浓度下进行洗涤，每种洗涤剂使用浓度相同，都要进行常规的洗涤循环。在漂洗的过程中要用去离子水或者蒸馏水，当玻璃杯上还有污渍时不要使用洗碗机的干燥循环，玻璃杯上没有水痕即说明漂洗干净。洗碗机自动停机后迅速取出晾于支架上，冷却至室温后，根据测试目的，按以下表6所示的具体评价方式进行评价，对洗涤剂的各项性能作出评分。
表6洗涤剂性能评价方式
2、稳定性测试
高温稳定性测试：分别将实施例、对比例配制的样品放置于(50±1)℃的保温箱中放置30天，取出恢复至室温时观察表面无渗水情况。
低温稳定性测试：分别将实施例、对比例配制的样品放置于(0±1)℃的保温箱中放置30天，取出恢复至室温时观察表面无裂纹。
3、测试结果
测试结果如下表7至9所示，其中去污力是指每种洗涤剂多次测试的性能等级的平均值。
表7本发明实施例1至8的去污力和稳定性测试结果
表8本发明实施例9至16的去污力和稳定性测试结果
表9对比例1至4的去污力和稳定性测试结果
| 样品 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 |
| 去污力 | 4.23 | 4.25 | 4.18 | 4.12 |
| 高温稳定性 | 表面渗水 | 表面渗水 | 表面渗水 | 表面渗水 |
| 低温稳定性 | 表面裂纹 | 表面裂纹 | 表面裂纹 | 表面裂纹 |
由上可见，相比于对比例1至4，在本发明范围内的实施例1至16所制得的固体洗涤剂具有更更高的去污力以及更好的高温和低温稳定性，不渗水，不分裂，便于品运输和储存。本发明通过优选特定分子量范围的粘结剂，利用该特定粘结剂的粘合效应，在碱性活性成分溶解放热的高温条件下将水分缔合，实现粉体物料粘合为一体。在商用洗碗机使用过程中，可缓慢有效释放表面活性剂、碱性助剂等功效成分，充分发挥活性成分的润湿、乳化、分解作用，实现商用洗碗机专用洗涤剂自动洗涤的效果。产品也更具稳定性，运输和使用更加方便。本发明制备的洗碗机专用固体洗涤剂，具有很好的溶解效果，克服了现有固体洗涤剂活性成分释放不均匀、溶解过快等缺点，且所得固体产品体积小，便于运输和携带，使用更方便，成本更低，环境友好。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种洗碗机专用固体洗涤剂，其特征在于：按质量百分比计，由包括以下组分的原料制备而成：大于0且小于10％的粘结剂，0.1％至15％的低泡表面活性剂，5％至40％的碱性助剂，5％至40％的螯合助剂，1％至25％的洗涤助剂，余量为水；
所述粘结剂选自细胞外酸性杂多糖、线形多聚糖中的一种或多种；所述细胞外酸性杂多糖含有比例为2：2：1的D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸结构单元，相对分子质量在100万以上；所述线形多聚糖含有比例为2：1：1的葡萄糖、葡萄糖醛酸和鼠李糖结构单元，相对分子质量为200万至300万。
2.根据权利要求1所述的一种洗碗机专用固体洗涤剂，其特征在于:按质量百分比计，由包括以下组分的原料制备而成：0.3％至2％的粘结剂，0.5％至5％的低泡表面活性剂，10％至35％的碱性助剂、10％至30％的螯合助剂，5％至25％的洗涤助剂，余量为水。
3.根据权利要求2所述的一种洗碗机专用固体洗涤剂，其特征在于：按质量百分比计，由包括以下组分的原料制备而成：0.5％至1％的粘结剂，1.5％至5％的低泡表面活性剂，20％至30％的碱性助剂、15％至30％的螯合助剂，10％至21％的洗涤助剂，余量为水。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种洗碗机专用固体洗涤剂，其特征在于：所述细胞外酸性杂多糖是由黄单胞杆菌发酵产生的黄原胶；所述线形多聚糖为结冷胶。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种洗碗机专用固体洗涤剂，其特征在于：所述低泡表面活性剂为非离子表面活性剂，选自环氧乙烷和环氧丙烷嵌段共聚物、聚氧乙烯和聚氧丁烯嵌段共聚物中的一种或多种。
6.根据权利要求1至3任一项所述的一种洗碗机专用固体洗涤剂，其特征在于：所述碱性助剂为氢氧化钠、氢氧化钾、偏硅酸钠中的一种或多种。
7.根据权利要求1至3任一项所述的一种洗碗机专用固体洗涤剂，其特征在于：所述螯合助剂为柠檬酸钠、葡萄酸钠、谷氨酸二乙酸四钠、甲基甘氨酸二乙酸、乙二胺四乙酸二钠中一种或多种；所述洗涤助剂为硫酸钠。
8.一种洗碗机专用固体洗涤剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：按照权利要求1至7任一项所述的一种洗碗机专用固体洗涤剂准备原料；
步骤二：将水、表面活性剂、粘结剂、螯合助剂、洗涤助剂混合得到粘稠膏状液体；
步骤三：向所述粘稠膏状液体加入碱性助剂进行混合，碱性助剂溶解放热；
步骤四：将所得的混合物料放置在容器中，冷却后得到固体洗涤剂。
9.根据权利要求8所述的一种洗碗机专用固体洗涤剂的制备方法，其特征在于：
在步骤一中，先加入水，再加入表面活性剂、粘结剂、螯合助剂和洗涤助剂；
步骤一和步骤二在搅拌机中进行；
步骤四中采用自然降温的方式进行冷却。
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Legal Events
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