CN114686313A

CN114686313A - 一种泡腾洁厕块及其制备方法

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Publication number: CN114686313A
Application number: CN202210433110.1A
Authority: CN
Inventors: 贺波; 石荣莹; 靳鹏伟
Original assignee: Shanghai Hutchison Whitecat Co ltd
Current assignee: Shanghai Hutchison Whitecat Co ltd
Priority date: 2022-04-24
Filing date: 2022-04-24
Publication date: 2022-07-01

Abstract

本发明提供了一种泡腾洁厕块及其制备方法，涉及生活卫生材料技术领域。本发明提供的泡腾洁厕块，以质量百分比计，包括以下组分：粉状表面活性物1.0～5.0％，无机酸10～60％，有机酸10～60％，固体碱性物料5～50％，包裹剂1.0～3.0％，粘合剂1.0～5.0％，余量的固体填充剂。本发明通过上述组分的配合作用，使得泡腾洁厕块具有良好的稳定性、优良的使用便捷性、安全性、良好的溶解性以及良好的去污能力。

Description

一种泡腾洁厕块及其制备方法

技术领域

本发明涉及生活卫生材料技术领域，具体涉及一种泡腾洁厕块及其制备方法。

背景技术

在清洁以陶瓷为主的抽水马桶的清洁剂中，目前市场上主要的产品以固体类和液体类为主。

液体类清洁剂中，一类是洁厕液，另一类产品为洁厕漂，液体类产品的主要不便之处是：运输时有漏液风险，如漏液会腐蚀交通工具；用户在使用时不方便计量；用户使用时可能引起液体飞溅，对用户裸露的皮肤有腐蚀风险；洁厕液为含盐酸产品、洁厕漂为含次氯酸钠的产品，该两种产品具有强烈的气味，用户使用体验不佳。

固体类清洁剂，一般以皂片、阴离子表面活性剂、染料为主，挤压成块，pH为碱性，投放在抽水马桶的水箱中，缓慢溶解，利用溶解后的水溶液冲洗马桶内壁。该产品对水垢的去除以及对马桶暗道中的污垢清洁力不够；固体产品投入抽水马桶水箱中如果没有完全溶解，会有堵塞水箱出水口的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种泡腾洁厕块及其制备方法，本发明提供的泡腾洁厕块能够快速溶解在水中，对马桶垢的清除效果好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种泡腾洁厕块，以质量百分比计，包括以下组分：粉状表面活性物1.0～5.0％，无机酸10～60％，有机酸10～60％，固体碱性物料5～50％，包裹剂1.0～3.0％，粘合剂1.0～5.0％，余量的固体填充剂。

优选地，所述粉状表面活性物的粒径为0.18～0.85mm；所述粉状表面活性物为α-烯基磺酸钠、烷基苯磺酸钠和高塔喷雾含阴离子表面活性剂的基粉中的一种或几种。

优选地，所述无机酸为氨基磺酸。

优选地，所述有机酸为无水柠檬酸、乙醇酸和酒石酸中的一种或几种。

优选地，所述固体碱性物料为碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或两种。

优选地，所述包裹剂为淀粉。

优选地，所述粘合剂为丙烯酸-马来酸共聚物钠盐和聚丙烯酸钠盐中的一种或两种。

优选地，所述固体填充剂为元明粉或精制盐。

优选地，以盐酸计，所述泡腾洁厕块的酸度＞15％；所述泡腾洁厕块的1wt％水溶液的pH值为1.0～3.0。

本发明提供了上述技术方案所述泡腾洁厕块的制备方法，包括以下步骤：

将无机酸、有机酸和包裹剂混合，得到第一混合料；

将所述第一混合料和固体碱性物料、粘合剂、粉状表面活性物、以及固体填充剂混合，得到第二混合料；

将所述第二混合料进行压制成型，得到泡腾洁厕块。

本发明提供了一种泡腾洁厕块，以质量百分比计，包括以下组分：粉状表面活性物1.0～5.0％，无机酸10～60％，有机酸10～60％，固体碱性物料5～50％，包裹剂1.0～3.0％，粘合剂1.0～5.0％，余量的固体填充剂。在本发明中，利用粉状表面活性物中表面活性剂的特性，清洁马桶釉面上的污渍；无机酸和有机酸能够去除水垢；包裹剂能够隔离酸碱原料、吸附水分，减缓产品存储过程酸碱中和反应，提高产品稳定性；使用泡腾洁厕块时固体碱性物料能够和无机酸、有机酸进行中和反应，产生二氧化碳气泡，使泡腾洁厕块快速溶解，并展现泡腾效果；粘合剂具有两种功能，在一定压力下将泡腾片粘合成型，还具有软化水作用，使残留马桶中的水质变软，不易结水垢；固体填充剂能够充实泡腾片，有利于成型。本发明通过上述组分的配合作用，使得泡腾洁厕块具有良好的稳定性、优良的使用便捷性、安全性、良好的溶解性以及良好的去污能力。

附图说明

图1为本发明提供的泡腾洁厕块的使用状态示意图；

图2为实施例1和市售产品去除水垢效果对比图。

具体实施方式

在本发明中，若没有特殊说明，采用的原料均为本领域技术人员所熟知的市售商品。

在本发明中，以质量百分比计，所述泡腾洁厕块的组分包括粉状表面活性物1.0～5.0％，优选为2.0～4.0％。在本发明中，所述粉状表面活性物的粒径优选为0.18～0.85mm；所述粉状表面活性物优选为α-烯基磺酸钠、烷基苯磺酸钠和高塔喷雾含阴离子表面活性剂的基粉中的一种或几种。在本发明中，所述高塔喷雾含阴离子表面活性剂的基粉的制备方法优选包括：将阴离子表面活性剂LAS、碳酸钠、硅酸钠、硫酸钠、料浆调理剂聚丙烯酸钠盐和水混合，将所得浆体通过高塔喷雾干燥，形成基粉。

在本发明中，以质量百分比计，所述泡腾洁厕块的组分包括无机酸10～60％，优选为20～50％。在本发明中，所述无机酸优选为氨基磺酸。

在本发明中，以质量百分比计，所述泡腾洁厕块的组分包括有机酸10～60％，优选为20～50％。在本发明中，所述有机酸优选为无水柠檬酸、乙醇酸和酒石酸中的一种或几种。

在本发明中，以质量百分比计，所述泡腾洁厕块的组分包括固体碱性物料5～50％，优选为10～40％。在本发明中，所述固体碱性物料优选为碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或两种。在本发明中，所述固体碱性物料优选为粉状或颗粒状；所述粉状固体碱性物料的粒径优选为0.1～0.15mm；所述颗粒状固体碱性物料的粒径优选为0.4～0.5mm。

在本发明中，以质量百分比计，所述泡腾洁厕块的组分包括包裹剂1.0～3.0％，优选为2.0～2.5％。在本发明中，所述包裹剂优选为淀粉。本发明采用淀粉隔离技术，淀粉颗粒比较细，使其覆盖在有机酸、无机酸表面，吸附水分，减少有机酸、无机酸与固体碱性物料的表面接触，防止产品存储过程中发生酸碱中和反应，从而提高产品稳定性。

在本发明中，以质量百分比计，所述泡腾洁厕块的组分包括粘合剂1.0～5.0％，优选为2.0～4.0％。在本发明中，所述粘合剂优选为丙烯酸-马来酸共聚物钠盐和聚丙烯酸钠盐中的一种或两种。本发明采用该粘合剂具有粘合成型、软化硬水的作用，同时降低产品成本。

在本发明中，以质量百分比计，所述泡腾洁厕块的组分包括余量的固体填充剂。在本发明中，所述固体填充剂优选为元明粉或精制盐；所述精制盐优选为工业精制盐。在本发明中，所述精制盐的有效成分为氯化钠；所述元明粉的有效成分为无水硫酸钠。

在本发明中，以盐酸计，所述泡腾洁厕块的酸度优选＞15％；所述泡腾洁厕块的1wt％水溶液的pH值优选为1.0～3.0。本发明采用高酸含量的泡腾洁厕块能够提高稳定性，使其不易松散。引起产品松散问题的主要因素是产品在存储过程中吸收水分，水分的进入加快酸碱中和反应，导致产品不稳定。本发明利用酸(无机酸和有机酸)对水垢的分解作用，将水垢清除；再利用粉状表面活性物的清洁力，将马桶内壁清洁干净；粘合剂采用聚合物，使留在马桶暗道中的硬水软化，不易结水垢。本发明提供的泡腾洁厕块使用便捷、计量方便、无漏液腐蚀人体和交通工具的风险，不伤马桶釉面。

将无机酸、有机酸和包裹剂混合，得到第一混合料；

将所述第二混合料进行压制成型，得到泡腾洁厕块。

本发明将无机酸、有机酸和包裹剂混合，得到第一混合料；将所述第一混合料和固体碱性物料、粘合剂、粉状表面活性物、以及固体填充剂混合，得到第二混合料。本发明采用分步混合，能够使包裹剂将无机酸、有机酸的表面包裹，减少酸性原料与碱性原料的接触面，有利于成品的稳定性。

得到第二混合料后，本发明将所述第二混合料进行压制成型，得到泡腾洁厕块。在本发明中，所述压制成型的压力优选为1.5～4.0MPa。

本发明制备的泡腾洁厕块使用时直接投入马桶，能够迅速溶解，去除垢率达95％以上。

马桶污垢的形成主要是由于水中的钙化物、水锈和人体排泄物、灰尘等形成的牢固污渍，俗称“尿碱”。人体的尿液是一种混合物，尿液中溶解的溶质在尿液中析出的沉淀物属于盐类，比如尿液蒸发以后，其黄色、白色的沉积物就是尿碱成分。其内主要是含有尿素、氨基酸残基、磷酸盐、尿酮体、尿钙钾等成分，马桶污垢通常是碱性物质。下面逐个阐述尿液中析出的沉淀物组成的性质及去除机理。

(1)尿素易溶于水，在20℃时100毫升水中可溶解105克，水溶液呈中性反应。尿素与无机酸的反应：

室温下，尿素易溶于浓硫酸中形成稳定的硫酸脲

CO(NH₂)₂+H₂SO₄＝CO(NH₂)₂·H₂SO₄

尿素和盐酸不能直接反应，但尿素在盐酸的催化下水解，生成二氧化碳和氨：

CO(NH₂)₂+H₂O＝＝CO₂↑+2NH₃↑，氨又与盐酸反应生成NH₄Cl：

NH₃+HCl＝NH₄Cl。

(2)氨基酸残基，组成多肽的氨基酸在相互结合时，由于其部分基团参与了肽键的形成而失去一分子水，因此把多肽中的氨基酸单位称为氨基酸残基。即由肽键连接的氨基酸失水后剩余部分。它是一个分子的一部分，而不是一个分子。氨基酸的氨基上缺了一个氢，羧基上缺了一个羟基。简单的说，氨基酸残基就是指不完整的氨基酸。氨基酸一般易溶于水、酸溶液和碱溶液中。所以这部分“尿碱”的组成部分无需酸性原料进行溶解。

(3)磷酸盐，以难溶解的磷酸钙为示例，其化学式为Ca₃(PO₄)₂，是一种白色晶体或无定形粉末，不溶于乙醇和丙酮，难溶于水。磷酸钙垢的去除采用氨基磺酸生成可溶性盐类：

Ca₃(PO₄)₂+6NH₂SO₃H＝3Ca(NH₂SO₃)₂+2H₃PO₄。

(4)尿酮体，尿酮体是三种不同成分的总称，它们是丙酮、乙酰乙酸和β-羟丁酸，他们是体内脂肪代谢的中间产物。正常情况下产生极少，用现行的常规方法检测不出，因此正常人酮体定性试验为阴性。尿酮体中的丙酮和乙酰乙酸都具有挥发性，β-羟丁酸为有机酸，因尿酮体极少，并且其组成物质易挥发，故不需考虑本发明对其的去除效果。

(5)尿钙钾，即尿钙、尿钾；尿钙是尿液里面钙离子的含量，尿钾是尿液里面钾离子的含量。本发明中的粘合剂具有螯合水中钙、镁金属离子的作用，对尿中的金属离子也有螯合作用。

上述的尿素、磷酸盐、尿钙钾，包括水垢碳酸钙，需要使用酸性物质进行酸碱中和反应去除“尿碱”更有效。本发明采用对马桶釉面和下水管无腐蚀的有机酸和温和的无机酸—氨基磺酸除垢：

酸除水垢机理：有机酸与水垢反应，如柠檬酸与碳酸钙反应式如下：

2C₆H₈O₇+3CaCO₃＝(C₆H₅O₇)₂Ca₃+3CO₂↑+3H₂O

即碳酸根跟氢离子反应，反应生成二氧化碳和水。

2H⁺+(CO₃)^2-＝H₂O+CO₂(↑)

无机酸与水垢反应，如氨基磺酸与碳酸钙反应式如下：

CaCO₃+2NH₂SO₃H→Ca(NH₂SO₃)₂+H₂O+CO₂↑

本发明利用酸(无机酸和有机酸)对水垢的分解作用，将马桶垢清除；利用酸、碱中和作用，产生二氧化碳气体，起到泡腾效果，有利于泡腾洁厕块快速溶解。本发明利用粉状表面活性物的清洁力，将马桶内壁清洁干净；作为优选，本发明采用的粘合剂不同于泡腾片常用粘合剂，采用的是具有水软化作用的聚羧酸盐聚合物，既可以起到粘合作用，又可使留在马桶暗道中的硬水软化，不易结水垢。市售的片剂、块剂、泡腾类产品，通常采用聚乙二醇作为粘合剂，而聚乙二醇在马桶洁厕剂中基本没有作用，且聚乙二醇价格昂贵，性价比不高。

本发明提供的泡腾洁厕块的克重在20g左右，便于运输，使用时无需计量，直观方便，无液体类产品的漏液风险，本发明所述泡腾洁厕块的使用方式是：撕开产品的外包装直接投入马桶内，使泡腾洁厕块溶解，保持2～8h，瓦解水垢和污渍，之后按马桶的冲水开关，冲水即可。图1为本发明提供的泡腾洁厕块的使用状态示意图。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1～7

按照表1的配方，将氨基磺酸、无水柠檬酸和淀粉混合均匀，再加入碳酸氢钠、粉状丙烯酸-马来酸共聚物钠盐(PMA-90)、AOS粉和工业精制盐混合均匀；

将所得混合物倒入成型器中，使用2.0MPa的压力挤压成块；将块体取出，进行包装，得到20g重的泡腾洁厕块。

表1实施例1～7的配方，质量百分比

表1中，AOS粉为α-烯基磺酸钠，粉状、纯度为92wt％。

去污力测定：

(1)硬水的配制

称取16.7g无水氯化钙和24.7g硫酸镁溶于水中，配制10L浓度为2500mg/L的硬水；使用时取1L稀释至10L即为250mg/L的硬水。硬水标定按GB/T6367进行。

(2)试样溶液的配制

用步骤(1)的硬水，将待测试样(实施例1～7的泡腾洁厕块和市售产品)配制成2.0％(质量比)浓度的试样溶液。

(3)附垢烧杯的规格及清洗

试验用附垢烧杯为250mL烧杯，试验用附垢烧杯先用稀硝酸清洗，然后依次用自来水、蒸馏水冲洗；用镊子夹取脱脂棉将清洗好的烧杯内壁依次用丙酮和无水乙醇中擦洗干净，用滤纸吸干，放在干燥器中干燥4h后待用。

(4)附垢试液的配制

(4.1)硼砂缓冲溶液的配制

称取3.80g十水四硼酸钠溶于水中，并稀释至1000mL，搅匀。

(4.2)附垢试液的配制

a)将2.52g碳酸氢钠和0.81g磷酸三钠溶解到700mL水中，再加入0.45g硫酸镁搅至其完全溶解，加入100mL硼砂缓冲溶液；

b)将1.67g无水氯化钙溶解到200mL水中。

(5)污垢的制备

(5.1)将清洗并干燥过的烧杯两个为一组，共准备三组，称重(精确至0.0002g)，此时质量以m0表示。

(5.2)将称量过的烧杯内加入4.2中的a)200mL和b)50mL。

(5.3)将烧杯置于水浴(用去离子水进行水浴，以防止烧杯外结垢)中，加热至80℃恒温6h；每20min更换一次附垢试液；烧杯取出后于(105±5)℃恒温4h，取出放在干燥器中冷却干燥4h，精确称量附垢烧杯的质量为m1。此时每个烧杯的挂垢量应保证在0.3g以上。

(6)试验程序

将试样溶液倒入附垢烧杯中，液位与烧杯口平齐，室温浸泡15分钟后将溶液倒掉，烧杯自然晾干后称重，此时质量为m2。

(7)结果计算

污垢去除力D以百分数表示，按式I计算：

D(％)＝[(m1-m2)/(m1-m0)]×100％，式I；

式I中：

m0表示附垢前烧杯质量，单位为克；

m1表示附垢后烧杯质量，单位为克；

m2表示使用泡腾洁厕块浸泡后烧杯质量，单位为克。

(8)精密度

每个试样的D与该组两个试样的算术平均值D误差不应超过±2％，否则该组试验需重做。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。

表2为实施例1～7和市售产品对污垢的去除百分率。

表2实施例1～7和市售产品对污垢的去除百分率

样品名称	污垢的去除百分率，％
		实施例1	99.0
实施例2	99.2
		实施例3	98.7
实施例4	98.5
		实施例5	99.0
实施例6	98.7
		实施例7	99.2
市售产品	13.84

表2中，市售产品为由柠檬酸、非离子表面活性剂、碳酸钠、过碳酸钠和螯合剂组成的洁厕块。

图2为实施例1和市售产品去除水垢效果对比图，图2中的A为附垢后烧杯的图片，B为实施例1使用泡腾洁厕块浸泡后烧杯的图片，C为市售产品浸泡后烧杯的图片。

本实施例制备的泡腾洁厕块存储在38℃、85％RH湿度的恒温恒湿箱中8周，产品不松散；一块20g的泡腾洁厕块放入780g自来水中，15分钟全部溶解。

根据实施例检测结果可知，本发明提供的泡腾洁厕块，配方合理、制备方法科学简单，具有良好的稳定性、优良的使用便捷性和安全性、良好的溶解性、良好的去污能力。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，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

1.一种泡腾洁厕块，以质量百分比计，包括以下组分：粉状表面活性物1.0～5.0％，无机酸10～60％，有机酸10～60％，固体碱性物料5～50％，包裹剂1.0～3.0％，粘合剂1.0～5.0％，余量的固体填充剂。

2.根据权利要求1所述的泡腾洁厕块，其特征在于，所述粉状表面活性物的粒径为0.18～0.85mm；所述粉状表面活性物为α-烯基磺酸钠、烷基苯磺酸钠和高塔喷雾含阴离子表面活性剂的基粉中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的泡腾洁厕块，其特征在于，所述无机酸为氨基磺酸。

4.根据权利要求1所述的泡腾洁厕块，其特征在于，所述有机酸为无水柠檬酸、乙醇酸和酒石酸中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的泡腾洁厕块，其特征在于，所述固体碱性物料为碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的泡腾洁厕块，其特征在于，所述包裹剂为淀粉。

7.根据权利要求1所述的泡腾洁厕块，其特征在于，所述粘合剂为丙烯酸-马来酸共聚物钠盐和聚丙烯酸钠盐中的一种或两种。

8.根据权利要求1所述的泡腾洁厕块，其特征在于，所述固体填充剂为元明粉或精制盐。

9.根据权利要求1所述的泡腾洁厕块，其特征在于，以盐酸计，所述泡腾洁厕块的酸度＞15％；所述泡腾洁厕块的1wt％水溶液的pH值为1.0～3.0。

10.权利要求1～9任一项所述泡腾洁厕块的制备方法，包括以下步骤：

将无机酸、有机酸和包裹剂混合，得到第一混合料；

将所述第二混合料进行压制成型，得到泡腾洁厕块。